[发明专利]一种高导电石墨烯柔性电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种高导电石墨烯柔性电极的制备方法，超临界二氧化碳流体耦合超声波的特性将原料石墨粉剥离为石墨烯，以溶有稳定剂和助剂的有机溶剂作为分散介质，通过高速离心技术制备成石墨烯导电油墨，将所得石墨烯导电油墨打印在PI柔性基板上构建石墨烯柔性电极，当透光率为60％时，测得方阻低至0.81kΩ/□，电导率可达到9.24×10³S/m，具有机械柔韧好，粘附性强，导电性高的优势。本发明方法不仅制备过程简单，操作步骤少，效率高，材料浪费低，而且能兼容于多种基板，可广泛应用于各种材料柔性电极的构建。

主权项

1.一种高导电石墨烯柔性电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)石墨烯导电油墨的制备：首先将稳定剂和助剂溶于有机溶剂中作为石墨烯的分散介质，其中稳定剂:助剂:有机溶剂的重量比为1:1:50～100；采用超声波耦合超临界二氧化碳流体的特性将原料石墨粉剥离为石墨烯，再将剥离后的石墨烯分散于分散介质中形成石墨烯分散液；最后在离心机转速为10000转/min，离心时间为30min的条件下，除去未剥离的石墨和大片的石墨烯，即得石墨烯导电油墨；(2)打印基板的清洗与处理：将基板用去离子水清洗，放入无水乙醇中用超声波清洗机清洗30min后取出，并用去离子水冲洗，冲洗过的基板用N2吹干后。最后在常温下用氧等离子体机处理1h后，备用；(3)石墨烯电极的喷墨打印：将步骤(1)得到的石墨烯导电油墨装在墨盒中并使之平衡；将基板放在打印机上配备的真空加热板上，设置最大加热温度为60～100℃，精确调节打印机的操作参数使墨滴均匀地从每个喷嘴喷出，并且不形成拖尾和卫星点，然后在基板上打印图形；(4)将打印上图形的基板进行真空干燥处理，真空干燥的温度为80～120℃，时间为12h；(5)将经步骤(4)真空干燥后的基板放在管式炉中，在空气气氛下，设置退火温度为200～450℃，退火时间为10～40min，退火后在基板上即形成石墨烯柔性电极。