[发明专利]一种柔性高电导率石墨烯碳纳米管复合集流体的制备方法

摘要

本发明公开了一种柔性高电导率石墨烯碳纳米管复合集流体的制备方法，本发明直接以石墨烯碳纳米管复合膜作为集流体，本发明中将氧化石墨烯与碳纳米管进行超声分散混合，再进行抽滤、高温退火处理及切片等步骤，并通过调控高温退火的温度、真空度、升温速率，并沿垂直于石墨烯片层堆叠的方向对石墨烯和碳纳米管复合膜进行切片，得到的复合集流体的表面形貌为石墨烯和碳纳米管交错堆叠形成高低起伏的沟壑；大大提高了集流体的比表面积，并提高了集流体与活性电极材料的粘附力，减小器件的电阻，并有效避免电极活性物质从集流体上脱落。

主权项

一种柔性高电导率石墨烯碳纳米管复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将碳纳米管用硝酸进行表面氧化处理，得到预处理的碳纳米管；步骤(2)：将步骤(1)预处理的碳纳米管和氧化石墨烯混合超声分散5‑8h，抽滤至厚度达1cm以上，形成氧化石墨烯和碳纳米管复合膜；其中，所述碳纳米管和氧化石墨烯的质量比为1:10至1:20；步骤(3)：将步骤(2)所述的氧化石墨烯和碳纳米管复合膜在氢气和氩气的混合气氛中进行高真空、高温退火还原，得到石墨烯和碳纳米管复合膜；所述氢气和氩气的体积比为1：4‑8；所述氢气和氩气的混合气氛的总流量为5‑20sccm；所述高真空的真空度为50‑100mTorr；所述高温退火还原的温度2000‑3000℃；所述高温退火还原的时间为30‑60min；所述升温速率为1℃/min‑3℃/min；步骤(4)：将步骤(3)所述的石墨烯和碳纳米管复合膜进行自然降温至室温，取出；并沿垂直于石墨烯片层堆叠的方向对石墨烯和碳纳米管复合膜进行切片，切片厚度为10‑20微米，得到石墨烯碳纳米管复合集流体；所述石墨烯碳纳米管复合集流体的表面形貌为石墨烯和碳纳米管交错堆叠形成高低起伏的沟壑。