[发明专利]一种叉指结构的平面微型超级电容器电极的高效制备方法

权利要求书

1.一种叉指结构的平面微型超级电容器电极的制备方法，包括：

(1)在基板上获得基于二维纳米材料的薄膜；

(2)用带有尖端的刮擦工具按预先设计好的图案将薄膜上需要除去的部分直接刮擦掉，得到叉指结构的平面微型超级电容器电极；所述刮擦工具的尖端的尺寸不大于需要除去部分最窄处的尺寸。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：绘制过程中需要控制好刮擦工具的尖端与基板的接触力度，需要保证尖端能将基板上需要除去部分的薄膜材料刮掉，同时控制尖端的形变使其尺寸不超出需要去除部分最窄处的尺寸。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：刮擦方式采用手工刮擦。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：当叉指长宽小于2mm时，采用工具辅助下的手工刮擦。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的工具是三角尺、圆规、掩膜版中的一种或几种的组合。

6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：刮擦方式采用机械刮擦，即通过机器控制刮擦工具进行刮擦。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述的机械刮擦具体采用基于微型操控平台的机械刮擦，所述的微型操控平台包括平台基座以及位于平台基座上的带有微分头的XY轴微调滑台和刮擦工具固定装置，所述的XY轴微调滑台分别通过相互垂直的X轴和Y轴上的微分头调节其沿X轴向和Y轴向的滑动进程，表面覆有基于二维纳米材料的薄膜的基板固定在所述的XY轴微调滑台上；所述刮擦工具固定装置包括电极架，所述电极架的底座固定在平台基座上，使刮擦工具固定在电极架的电极孔中，使刮擦工具的尖端与带有微分头的XY轴微调滑台垂直并且能在与带有微分头的XY轴微调滑台垂直的Z轴方向上上下移动。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：刮擦工具在电极架的电极孔中的固定方式为先将刮擦工具固定在尺寸与电极孔匹配的橡皮中，然后将橡皮固定在电极孔中。

9.如权利要求1～8之一所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的基板是硅片、聚对苯二甲酸乙二醇酯基板、纸或布料；所述的基于二维纳米材料的薄膜是由二维纳米材料制成的薄膜或二维纳米材料与其他非二维的材料形成的复合薄膜；所述的二维纳米材料是石墨烯、二硫化钼、黑磷、MXene中的一种或几种；其他非二维的材料是碳纳米管、赝电容材料二氧化锰、水滑石、导电聚合物中的一种或几种。

10.如权利要求1～8之一所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，带有尖端的刮擦工具是家用绣花针、刀片、牙签、镊子或注射器针头。