[发明专利]电活性膜及其制备方法

权利要求书

1.一种电活性膜的制备方法，其特征在于，包括：

S1、利用化学分散法将石墨制成氧化膨胀石墨粉末；

S2、将氧化膨胀石墨粉末与水按比例混合；

S3、使用超声或震动法将氧化膨胀石墨溶解于水中，即制得氧化石墨烯分散液；

S4、将氧化石墨烯分散液用中温还原，形成稳定分散的石墨烯浆料；

S5、使用喷涂、印刷、抽压或旋涂法将石墨烯浆料涂覆于基膜之上；

S6、通过涂抹粘合剂并滚压形成致密石墨烯膜；

S7、将石墨烯膜与导电网状材料粘合，并上覆保护膜，最终形成电活性膜；

其中，S4具体为：将氧化石墨烯分散液加入有机分散剂中得到混合溶液；在所述混合溶液中加入还原剂水溶液，并调节pH值至8-10；在不高于60℃的还原温度下，还原时间不小于2h，从而形成稳定分散的石墨烯浆料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1具体为：

S10、在冰水浴体系下，将1份过200目筛石墨粉加入200~500份质量百分比68%浓硝酸中，搅拌至恒温，再于搅拌条件下不小于半小时内分5次加入5~10份氯酸钾，搅拌至恒温，搁置半小时；

S11、搅拌条件下缓慢升温至20℃，升温时间不小于半小时，恒温后继续搅拌10~15小时；

S12、搅拌条件下缓慢升温至40℃，升温时间不小于半小时，恒温后继续搅拌10~15小时；

S13、不小于半小时内缓慢加入20~40份质量百分比30%双氧水，过滤后用30份质量百分比5%稀盐酸洗涤三次，将滤饼置于不超过50℃条件下烘干，得到氧化膨胀石墨粉末。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1具体为：

S15、在冰水浴体系下，将1份过200目筛石墨粉加入100~150份质量百分比98%浓硫酸中，搅拌至恒温，再于搅拌条件下不小于5 min内分2次加入2~3份硝酸钠，不小于半小时内分6次加入6~12份高锰酸钾，搅拌至恒温，搁置半小时；

S16、搅拌条件下缓慢升温至60℃，升温时间不小于15min，恒温后继续搅拌2~3小时；

S17、搅拌条件下加入200份超纯水，恒温后继续搅拌2~3小时；

S18、不小于半小时内缓慢加入20~40份质量百分比30%双氧水，过滤后用30份质量百分比5%稀盐酸洗涤三次，将固体置于不超过50℃条件下烘干，得到氧化膨胀石墨粉末。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中氧化膨胀石墨粉末与水的质量比为1:1000~2.5:1000。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，以体积百分比计算，所述有机分散剂为氧化石墨烯分散液的40%~70%，所述还原剂水溶液中的还原剂与氧化石墨烯质量比不小于10:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S6中添加粘合剂并滚压形成的石墨烯膜厚度大于200μm，粘合剂为聚四氟乙烯分散液，涂抹量不大于1mL/dm²；S7中按重量份比计，石墨烯浆料70-85份，粘合剂0.1份，导电网状材料15-30份。

7.一种电活性膜，根据权利要求1至6之一所述的电活性膜制备方法制得，其特征在于，包括基膜、石墨烯膜、导电网状材料和保护膜；

其中，所述石墨烯膜形成在所述基膜上；所述导电网状材料粘合在所述石墨烯膜上，所述保护膜覆盖在所述导电网状材料上。

8.根据权利要求7所述的电活性膜，其特征在于，所述基膜为陶瓷膜、聚四氟乙烯膜或玻璃砂芯膜；和/或，导电网状材料为钛网或铂网，所述导电网状材料的厚度不大于0.2mm，密度不大于100目；和/或，保护膜为聚四氟乙烯膜或聚乙烯膜。

9.根据权利要求8所述的电活性膜，其特征在于，石墨烯膜厚度大于200μm。