[发明专利]一种石墨烯基水平结构超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯基水平结构超级电容器，其特征在于：

在衬底(1)上顺序制作左石墨烯导电薄膜电极(2)、右石墨烯导电薄膜电极(3)、左金属电极(4)、右金属电极(5)，左石墨烯导电薄膜电极(2)、右石墨烯导电薄膜电极(3)之间填充固态电解质层(6)。

2.一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

该水平结构超级电容器的制备方法，包括以下步骤：

步骤一氧化石墨烯薄膜的制备

将氧化石墨烯制成质量浓度为0.01～1％的水分散液；

将该分散液通过滴涂法、垂直沉积法、浸渍提拉法或层层自组装方法沉积到衬底(1)上，在25℃～100℃下，干燥后得到氧化石墨烯薄膜；

步骤二石墨烯导电薄膜电极的制备

将上述氧化石墨烯薄膜连同衬底放置在还原环境下进行处理，得到石墨烯薄膜；用刀片在所得到的石墨烯薄膜表面划上一道深痕，以万用表测量刀痕两侧处于开路状态，得到左、右石墨烯导电薄膜电极；

或用刀片在所得到的氧化石墨烯薄膜表面划上一道深痕，再将氧化石墨烯薄膜连同衬底放置在还原环境下进行处理得到石墨烯薄膜，以万用表测量刀痕两侧处于开路状态，得到左、右石墨烯导电薄膜电极；

步骤三金属电极的制备

以掩模板遮挡步骤二中石墨烯导电薄膜电极的划痕及划痕周边，在靠近薄膜边缘地方裸露出一部分；利用真空热蒸发镀膜设备在上述石墨烯导电薄膜电极的裸露部分蒸镀左、右金属电极(4、5)；

步骤四水平结构超级电容器的制备

以左、右金属电极(4、5)作为超级电容器集电极，左、右石墨烯导电薄膜电极(2、3)为超级电容器的左、右电极，在左、右石墨烯导电薄膜电极(2、3)之间填充固态电解质层(6)，制得石墨烯基水平结构超级电容器。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

所述的步骤一中，采用垂直沉积法制备氧化石墨烯薄膜时，衬底(1)放置在氧化石墨烯制成质量浓度为0.01～1％的水分散液中，并与水平方向夹角为10°～80°。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

所述的步骤二中的石墨烯导电薄膜电极的制备，形成开路所使用的工具不限，划痕宽度小于2μm。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

所述的金属电极的制备，掩模板上裸露部分的形状及其所遮挡的划痕周边面积不受限制。

6.根据权利要求2所述的一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

步骤一中，氧化石墨烯薄膜的厚度为10～1000nm。

7.根据权利要求2所述的一种石墨烯基水平结构超级电容器的制备方法，其特征在于：

步骤一中，衬底(1)为普通玻璃衬底、石英衬底。