石墨烯纸的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107487768A(43)申请公布日2017.12.19(21)申请号201710628345.5H01B13/00(2006.01)(22)申请日2017.07.28(71)申请人合肥泓定科技有限公司地址230601安徽省合肥市经济技术开发区耕耘路北，莲花路西红莲园9幢106室(72)发明人汪泽维黄浩郭伟(74)专利代理机构北京联瑞联丰知识产权代理事务所(普通合伙)11411代理人郑自群(51)Int.Cl.C01B32/184(2017.01)H01M4/133(2010.01)H01M4/1393(2010.01)H01B5/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称石墨烯纸的制备方法及其应用(57)摘要本发明公开了本发明提供了石墨烯纸的制备方法及其应用，包括以下步骤：(1)将氧化石墨加入至醇溶剂中，超声处理后得到氧化石墨烯悬浮液；(2)将该氧化石墨烯悬浮液进行微孔滤膜真空过滤，得到氧化石墨烯薄膜；(3)取所述真空热还原后产物放置管式炉中，在惰性气体与还原性气体氛围下再次进行热还原，制得石墨烯纸。本发明石墨烯纸制备方法，实现了所制备的氧化石墨烯薄膜不会膨胀或破损，而且具有优异的电导率。本发明制备的石墨烯纸可被用作集流体或用于制作可穿戴设备或服饰的电源，或者用于制作导电面膜的电源。CN107487768ACN107487768A权利要求书1/1页1.一种石墨烯纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化石墨加入至醇溶剂中，超声处理后得到氧化石墨烯悬浮液；(2)将该氧化石墨烯悬浮液进行微孔滤膜真空过滤，得到氧化石墨烯薄膜；(3)取所述真空热还原后产物放置管式炉中，在惰性气体与还原性气体氛围下再次进行热还原，制得石墨烯纸。2.根据权利要求1所述的石墨烯纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述再次的热还原步骤具体为：向所属管式炉中通入惰性气体，惰性气体的气流流量为50～70ml/min，先以1～5℃/min的升温速率升温至180～220℃，保温5～10分钟，此时通入惰性气体与还原性气体的混合气体，再以5～10℃/min的升温速率，缓慢升温至500～1000℃，还原时间为0.5～2h。3.根据权利要求1所述的石墨烯纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述惰性气体为氮气、氩气和氦气中的一种或几种，所述还原性气体为氢气。4.根据权利要求1所述的石墨烯纸的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的所述还原性气体占还原性气体与惰性气体总体积的5～10％。5.根据权利要求1所述的石墨烯纸的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯可通过机械剥离法、外延生长法、化学气相沉淀法中任意一中方法制得。6.根据权利要求1所述的石墨烯纸的应用，其特征在于，所述石墨烯纸可被用作集流体。7.根据权利要求1所述的石墨烯纸的应用，其特征在于，所述石墨烯纸用于制作可穿戴设备或服饰的电源，或者用于制作导电面膜的电源。8.一种石墨烯纸电池，其特征在于，所述石墨烯纸电池的正极或负极中的一个由权利要1—4中任意一项所述的石墨烯纸制成。2CN107487768A说明书1/4页石墨烯纸的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及导电材料技术领域，特别涉及一种石墨烯纸的制备方法及其应用。背景技术[0002]随着煤炭、石油、天然气等不可再生资源的不断枯竭以及环境污染的日益严重，研究和开发出可再生、绿色的清洁能源及其配套的工业品、日用品显得尤为迫切和重要。在太阳能、核电、水电及风电取代不可再生资源来发热发电的大背景下，众多工业品和日用品也越来越注重节能减排。另外，随着人们对产品便携和可穿戴性能的需求提升，低能耗、轻便集成化的产品展现出了巨大的市场潜力。[0003]石墨烯作为新兴的碳材料，具有高导电导热性能的同时，具有轻便、柔韧性好、可大面积使用、不易氧化等优点，具有比其它碳材料更加突出的远红外辐射性能，制成的加热元器件具有体感温度高、热舒适性好的特点，因此石墨烯具备优异电热材料的特点。[0004]现已有制备石墨烯纸的报道。制备石墨烯纸的方法通常包括先制备氧化石墨烯，后通过简单的一步热还原法还原制得石墨烯纸。但由于氧化石墨烯表面存在多种官能团，而各种官能团的分解温度有较大差异，因此，在该一步热还原法过快的升温过程中，氧化石墨烯表面容易产生缺陷，导致制得的石墨烯纸导电率不高。发明内容[0005]为解决上述问题，本发明旨在提供一种石墨烯纸的制备方法，通过该方法可制得导电率高的石墨烯纸。本发明同时还提供了该石墨烯纸的应用。[0006]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：[0007]本发明提供了一种石墨烯纸的制备方法，包括以下步骤：[0008]