[发明专利]石墨烯气凝胶工作电极材料及其制备方法、石墨烯气凝胶工作电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯气凝胶工作电极材料，其特征在于，其包括石墨烯气凝胶以及负载于石墨烯气凝胶上的纳米氧化亚铜粉，所述石墨烯气凝胶是以氧化石墨烯和碳纳米管为原料制备得到的三维多孔掺杂CNT石墨烯气凝胶材料，其中，

所述纳米氧化亚铜粉的平均粒径为20nm~60nm，所述纳米氧化亚铜粉的负载量为0.1~5mg/cm²，所述碳纳米管在原料中的质量比为9~11%。

2.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶工作电极材料，其特征在于，所述纳米氧化亚铜粉的负载量为0.5~3mg/cm²。

3.根据权利要求2所述的石墨烯气凝胶工作电极材料，其特征在于，所述纳米氧化亚铜粉的负载量为1~2mg/cm²。

4.根据权利要求1所述的石墨烯气凝胶工作电极材料，其特征在于，所述碳纳米管在原料中的质量比为10%。

5.如权利要求1~4任一项所述的石墨烯气凝胶工作电极材料的制备方法，其特征在于，其包括：将所述纳米氧化亚铜粉负载于所述石墨烯气凝胶上。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，将所述纳米氧化亚铜粉和所述石墨烯气凝胶在溶液体系中进行分散混合后，干燥后得到。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯气凝胶为粉末状。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶液体系的溶剂包括醇、水以及Nafion溶液，且所述醇包括乙醇和异丙醇，所述醇与水的体积比为1：5~5：1，所述乙醇和所述异丙醇的体积比为1：5~5：1，所述Nafion溶液与水的体积比为1：5~1：20，所述的Nafion溶液的质量浓度为4~6wt%。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，将所述纳米氧化亚铜粉和所述石墨烯气凝胶在溶液体系中进行分散混合包括：将粉末状的所述石墨烯气凝胶与纳米氧化亚铜粉混合，再加入乙醇、异丙醇、水和Nafion溶液进行超声分散至均匀。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯气凝胶与所述纳米氧化亚铜粉的质量比为1：1~30。

11.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述石墨烯气凝胶的制备方法包括以下步骤：将氧化石墨烯和碳纳米管的均匀混合物冷冻干燥得到所述三维多孔掺杂CNT石墨烯气凝胶材料。

12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，将氧化石墨烯和碳纳米管在水中混合均匀，再冷冻干燥得到所述三维多孔掺杂CNT石墨烯气凝胶材料。

13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，将所述三维多孔掺杂CNT石墨烯气凝胶材料研制成粉末。

14.一种石墨烯气凝胶工作电极，其特征在于，其包括：电极基体和权利要求1~13任一项所述的石墨烯气凝胶工作电极材料，所述石墨烯气凝胶工作电极材料附着在所述电极基体表面。

15.根据权利要求14所述的石墨烯气凝胶工作电极，其特征在于，所述电极基体为碳纸或碳纳米管海绵。

16.根据权利要求15所述的石墨烯气凝胶工作电极，其特征在于，所述碳纸和碳纳米管海绵的规格均为1cm×1cm、1cm×1.5cm、1.5cm×1.5cm、1.5cm×2cm和2cm×2cm中的任意一种。