[发明专利]一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法

权利要求书

1.一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，包括步骤如下：

(一)化学气相沉积方法在泡沫金属上制备海绵状石墨烯材料

将泡沫金属放入真空反应炉加温区中，抽真空，同时加热，将氢气注入真空反应炉中，加热到预定温度100-500℃后恒温10-30分钟然后进行退火，再加热到预定温度900-1100℃后，将碳源通入真空反应炉，同时保持氢气流量不变，生长5-180分钟后关闭气体并降至室温即可得到直接沉积石墨烯的衬底，即石墨烯/泡沫金属；

(二)可拉伸石墨烯/金属颗粒混合结构的制备及其转移

将制备的石墨烯/泡沫金属浸泡在刻蚀溶液中，缓慢反应，使大部分泡沫金属被化学置换掉，使泡沫金属转变成一个个小的金属颗粒，然后将海绵状石墨烯/金属颗粒混合结构从刻蚀溶液中用印章式捞法捞出，分别在丙酮、酒精和去离子水中清洗，后将预拉伸弹性衬底黏在中空支架上，用同样的印章式捞法转移在预拉伸弹性衬底上，自然晾干，该衬底预拉伸为沿一个方向拉伸到原来长度的1.5到4倍，或者沿两个正交的方向拉伸到原来面积的2到10倍；然后让覆盖柔性石墨烯/金属颗粒混合结构的预拉伸弹性衬底慢慢恢复到原来的长度或面积，依此来制备一种自组装皱褶的可拉伸石墨烯/金属颗粒混合结构。

2.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(一)中所述的泡沫金属为泡沫镍、钯、钌、铱、铜中的一种或者泡沫合金；所述泡沫金属的尺寸为1cm×1cm-30cm×30cm。

3.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(一)中所述碳源为甲烷、乙炔、乙烯中的一种或者几种。

4.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(一)中所述碳源的流量控制在1-300sccm，纯度高于99.99％；所述氢气的流量控制在1-100sccm，纯度高于99.99％。

5.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(一)中所述真空反应炉抽真空度为3×10^-3-3×10^-6Torr。

6.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(二)中所述的刻蚀溶液为氯化铁或硝酸铁溶液，所述溶液浓度为0.5-5mol/L。

7.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(二)所述化学置换反应时间为15-1000分钟，反应温度为10-50摄氏度。

8.根据权利要求1所述的一种高导电可拉伸海绵状石墨烯基电极材料的制备方法，其特征是，步骤(二)所述印章式捞法具体为：用衬底覆盖在海绵状石墨烯/金属颗粒混合结构上，轻压10-30秒，然后慢慢从衬底的一个侧面轻轻抬起，利用石墨烯和衬底之间的小的接触力，将石墨烯/金属颗粒混合结构衬底捞出。