[发明专利]提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法与应用

权利要求书

1.一种提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

采用注射泵将配制的非液晶氧化石墨烯溶液注射到凝固浴中进行纺丝，注射针头位于凝固浴的上方，且与凝固浴之间留有空气间隙；

注射针头与凝固浴之间的空气间隙为5-15 mm；

纺丝液的挤出速度为200-250μL/min；

该制备方法中的关键是控制针头与凝固浴之间的距离和纺丝挤出速率，针头与凝固浴之间的距离过小时，不能很好地挤出溶胀，不利于表面褶皱的形成；针头与凝固浴之间的距离过大、挤出速率低时，牵引拉扯力大，也会影响纤维的成型，甚至会造成纤维的断裂，进而影响石墨烯纤维的性能；

间隙拉伸可以实现石墨烯纤维的拉伸，得到较好的片层剪切取向，而且发生挤出溶胀的初始纤维在凝固浴中收缩而出现大量的褶皱结构，使制备得到的石墨烯纤维表面具有丰富的褶皱结构，可提供较大的可利用比表面积，且褶皱呈轴向排列，有利于电荷的储存和传输，因此有利于纤维电容的提高。

2.根据权利要求1所述的提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：非液晶氧化石墨烯溶液由氧化石墨烯溶液调节pH值后而得。

3.根据权利要求2所述的提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：氧化石墨烯溶液的浓度为18-24mg/mL。

4.根据权利要求3所述的提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：采用氢氧化钠溶液调节氧化石墨烯溶液的pH值。

5.根据权利要求4所述的提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：氢氧化钠溶液的浓度为9-10mol/L。

6.根据权利要求1-5任一所述的提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法制备得到的石墨烯纤维。

7.根据权利要求6所述提高石墨烯薄片剪切取向的褶皱石墨烯纤维的制备方法制备得到的石墨烯纤维在制备超级电容器、柔性电极或可穿戴电子设备中的应用。

8.一种可穿戴电子设备，其特征在于：其超级电容器由权利要求6所述石墨烯纤维制备而成。