[发明专利]一种石墨烯-铜复合柔性电极制备工艺及装置

权利要求书

1.一种石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，在PI膜(聚酰亚胺薄膜)上涂覆CuC₂O₄(草酸铜)粉末层，将涂覆有CuC₂O₄粉末层的PI膜放置在激光下进行辐照得到石墨烯-CuO复合材料，将石墨烯-CuO复合材料从PI基底上剥离后置于高温炉中进行还原得到石墨烯-铜复合材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，激光功率为3～8W，激光频率0.2～50MHz，激光扫描速率200～1000mm/s。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，PI膜表面涂敷的CuC₂O₄粉末层厚度为1mm，PI膜的厚度为50～250μm。

4.根据权利要求2所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，PI膜经过激光辐照形成的多孔石墨烯厚度为25～100μm。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，采用的激光器为超短脉冲皮秒激光器，其中，波长为1064nm的红外波段光源，激光功率为6.5W，激光频率0.2MHz，激光扫描速度为550mm/s，激光辐照次数3，得到的石墨烯-铜复合材料中石墨烯呈多孔形貌，孔径1～10μm。

6.根据权利要求5所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，石墨烯-铜复合材料的抗拉强度为318Mpa，电导率为93％IACS。

7.根据权利要求1所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法，其特征在于，高温炉内温度为950℃～1050℃。

8.一种利用权利要求1-7任一项所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法获得的石墨烯-铜复合材料制备石墨烯-铜柔性电极，其特征在于，将石墨烯-铜的复合材料转移到硅胶基底，多层叠放对压得到石墨烯-铜柔性电极。

9.根据权利要求1至7任一项所述的石墨烯-铜复合材料的制备方法的制备装置，其特征在于，包括光路系统、气体净化与收集装置；所述光路系统包括激光源(3)、机械光栅(4)、扩束镜(5)、反射镜(6)和振镜(7)；所述激光源(7)发出的激光束(8)经过机械光栅(4)、扩束镜(5)后经反射镜(6)反射通过振镜(7)辐照在表面涂敷草酸铜粉末层的PI膜(13)上；激光束(8)的生成以及振镜(7)的运动都通过计算机终端控制；所述气体净化与收集装置用来收集与净化生成的气体。

10.根据权利要求9所述的新型的石墨烯-铜复合柔性电极制备工艺的制备装置，其特征在于，所述气体净化与收集装置包括导管(9)、含10％NaOH溶液的水槽(11)和集气瓶(10)；表面涂敷草酸铜粉末层的PI膜(13)放置于激光工作平台(2)上并盖上玻璃罩(12)，以便于对草酸铜分解产生的气体进行聚集；草酸铜分解产生的气体、CO₂、CO经导管(9)通过含10％NaOH溶液的水槽(11)，以达到吸收CO₂的目的；最后收集储存在集气瓶(10)中，作为后续高温还原CuO时作为原料。