[发明专利]一种多孔石墨烯电极及制备方法

权利要求书

1.一种多孔石墨烯电极，其特征在于，包括以下重量份数的原料：石墨粉80-100份、浓硫酸10-20份、硫酸钾20-40份、五氧化二磷10-15份、5％盐酸10-25份以及去离子水100份。

2.一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、物料的处理：向圆底烧瓶中，依次加入浓硫酸，硫酸钾和五氧化二磷到烧瓶中，搅拌均匀，搅拌均匀后，加入去离子水，移至30℃-40℃水浴锅中搅拌1h-3h；

S2、物料的混合：待步骤S1中水浴锅溶解后，向水浴锅中缓慢加入石墨粉，继续匀速搅拌反应加热2-10h，待反应完毕，将圆底烧瓶从油浴锅里面提起，自然冷却至室温后，备用；

S3、氧化石墨烯的制备：将步骤S2圆底烧瓶中的反应物倒入到1-2L大烧杯中，缓慢加入200-2000mL去离子水稀释，放在通风橱里静置12-48h，待混合物明显分层后，将上层清液倒掉，进行抽滤处理，并洗涤至中性，离心后在60-80℃真空干燥箱中充分干燥即得氧化石墨烯；

S4、氧化石墨烯分散液的制备：将步骤S3中制备的氧化石墨烯分散在水中，经离心及超声分散处理，得到氧化石墨烯分散液；

S5、氧化石墨烯复合物的制备：将步骤S4中制备的氧化石墨烯分散液在预设基底上打印成电极，并在一定温度下干燥，得到氧化石墨烯复合物；

S6、多孔氧化石墨烯薄膜的制备：将步骤S5中得到氧化石墨烯复合物置于去离子水中进行洗涤，干燥得到多孔氧化石墨烯薄膜；

S7、多孔石墨烯电极的获得：将步骤S6中制备的多孔氧化石墨烯薄膜置于密闭容器中预设温度下还原一段时间，经水洗、干燥，得到所述多孔石墨烯电极。

3.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中用去离子水和5％的盐酸进行多次洗涤至中性，所述步骤S3中用布氏漏斗对混合物进行抽滤处理。

4.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中超声的时间为20min-40min，所述步骤S4中离心的转速优选为3000r/min-6000r/min。

5.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中预设基底包括聚对苯二甲酸乙二醇酯基底、聚酰亚胺基底、聚苯乙烯基底和聚二甲基硅氧烷基底中任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中还原的时间为30-50min，所述步骤S7中干燥的时间为3-5h。

7.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S7密闭容器中化学还原采用的还原剂为水合肼、氢碘酸或氢氟酸的水蒸气。

8.根据权利要求1所述的一种多孔石墨烯电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中多孔石墨烯的孔径分布在3-100nm，比表面积为400-500m2/g。