[发明专利]一种用于柔性电极的复合薄膜及其制备方法

摘要

一种柔性石墨烯基导电复合薄膜，所述复合薄膜由纤维素纤维、石墨烯、银纳米颗粒复合而成；其表面层结构为银纳米颗粒相互堆叠形成的连续银纳米颗粒膜，内部为纤维素‑石墨烯‑银纳米颗粒的成分、且纤维素纤维为骨架、内部的银纳米颗粒被石墨烯缠绕包覆。该结构的纤维素纤维‑石墨烯‑银纳米颗粒复合薄膜导电性能异常优异、其方阻仅为0.17Ωsq⁻¹；同时具有优异的电化学性能，其最大面积比电容高达1242.7 mF cm⁻²，拥有良好的倍率性能；在60 mA cm⁻²的高电流密度下反复充放电6000次后几乎没有电容损失(电容保持率依然可达99.7%)，展示了极好的循环充放电的稳定性；具高能量密度、比电容面积大。

主权项

1.一种柔性石墨烯基导电复合薄膜，其特征在于，所述复合薄膜按如下步骤复合而成：(1) 将滤纸剪成碎片后与氧化石墨烯水分散液一起加至料理机中，利用料理机转子的高速旋转将滤纸打碎，制成纤维素纤维+氧化石墨烯浆料； (2) 将步骤(1)的混合浆料转移至烧杯中，在快速磁力搅拌下加入过量的浓度为0.1‑0.5M的银氨溶液，然后升温至85℃并反应30 min；在此过程中，银氨络合物被氧化石墨烯还原成银纳米颗粒，同时诱发各组分复合，进而生成纤维素/氧化石墨烯/银纳米颗粒复合物；(3)将步骤(2)的产物在漏斗中抽滤脱水，于抽滤装置滤膜表面形成纤维素/氧化石墨烯/银纳米颗粒复合薄膜；加水反复洗涤干净后，将其在湿润状态下从滤膜表面缓缓地整体撕下，并转移至反应釜中，悬空放置；接着在反应釜内衬底部加入水合肼，密封好后置于90℃的烘箱中保持12h，利用肼蒸气将其中的氧化石墨烯彻底还原成石墨烯制得纤维素/石墨烯/银纳米颗粒复合薄膜；其表面层结构为银纳米颗粒相互堆叠形成的连续银纳米颗粒膜，内部为纤维素‑石墨烯‑银纳米颗粒的成分、且纤维素纤维为骨架、内部的银纳米颗粒被石墨烯缠绕包覆；所述石墨烯：纤维素纤维的质量比5:95‑70:30，所述银纳米颗粒占复合薄膜质量的10%‑60%。