[发明专利]碳质材料、碳质材料的制造方法、薄片化石墨的制造方法及薄片化石墨

权利要求书

1.一种碳质材料，其在石墨烯叠层体的石墨烯间插入有层间物质，所述碳质材料为膨胀化石墨，所述膨胀化石墨在XRD图谱中2θ为7度～12度的范围、18度～24度的范围分别具有衍射峰，且25度～27度的范围的衍射峰高度比18度～24度的衍射峰高度低，在所述2θ为7度～12度的范围显现的峰的半值宽为4度以下。

2.如权利要求1所述的碳质材料，其中，所述石墨烯含有氧化石墨烯。

3.一种碳质材料，其具备权利要求1或2所述的碳质材料、以及与所述碳质材料连接的石墨部分。

4.一种碳质材料的制造方法，其包括：

准备片状石墨或片状膨胀石墨的工序、

将由金属构成的电极的一部分插入所述石墨或所述膨胀石墨且贯穿所述石墨或所述膨胀石墨的各个石墨烯面，并使该电极与构成石墨的多个石墨烯层接触的工序、

将插入了所述电极的一部分的所述石墨或所述膨胀石墨的至少一部分浸渍于电解质水溶液中，以该石墨为工作电极，在工作电极与对电极之间施加直流电压，进行电化学处理，得到至少一部分为膨胀化石墨的碳质材料的工序。

5.如权利要求4所述的碳质材料的制造方法，其中，

在得到所述碳质材料的工序中，将插入了所述电极的一部分的所述石墨或所述膨胀石墨全部浸渍于电解质水溶液中，以该石墨为工作电极，在工作电极与对电极之间施加直流电压，进行电化学处理，得到全部为膨胀化石墨的碳质材料。

6.如权利要求4所述的碳质材料的制造方法，其中，

在得到所述碳质材料的工序中，将插入了所述电极的一部分的所述石墨或所述膨胀石墨的一部分浸渍于电解质水溶液中，以该石墨为工作电极，在工作电极与对电极之间施加直流电压，进行电化学处理，得到具有膨胀化石墨和与所述膨胀化石墨连接的石墨的碳质材料。

7.如权利要求4～6中任一项所述的碳质材料的制造方法，其中，

所述片状膨胀石墨是将膨胀石墨加压成型而得到的片材。

8.如权利要求4～7中任一项所述的碳质材料的制造方法，其中，

作为所述电极的插入方法，在所述石墨或所述膨胀石墨上形成多个切缝，

作为所述电极，使用具备插入该多个切缝的多个插入部和将该多个插入部连接起来的连接部的电极。

9.如权利要求4～8中任一项所述的碳质材料的制造方法，其中，

在进行所述电化学处理时，施加1小时以上且小于500小时的0.3Ｖ～10Ｖ范围的直流电压。

10.如权利要求4～9中任一项所述的碳质材料的制造方法，其中，

所述石墨或所述膨胀石墨的密度在0.5～0.9的范围。

11.如权利要求4～10中任一项所述的碳质材料的制造方法，其中，

准备所述片状石墨或所述片状膨胀石墨的工序包括：

准备由石墨粉末或膨胀石墨粉末制成的预成型片材的工序、

对所述预成型片材进行压延而得到所述片状石墨或所述片状膨胀石墨的工序。

12.一种薄片化石墨的制造方法，该方法包括权利要求4～11中任一项所述的碳质材料的制造方法的工序，其中，

在得到所述碳质材料的工序后，还包括通过对所述碳质材料施加剥离力而得到薄片化石墨的工序。

13.一种薄片化石墨的制造方法，该方法包括权利要求6所述的碳质材料的制造方法的工序，其中，

在得到所述碳质材料的工序后，还包括：

从所述碳质材料上切取所述膨胀化石墨的工序、

通过对所述膨胀化石墨施加剥离力而得到薄片化石墨的工序。

14.如权利要求12或13所述的薄片化石墨的制造方法，其中，

施加所述剥离力的工序通过施加选自加热、机械剥离力、超声波中的一种能量的工序来进行。

15.如权利要求14所述的薄片化石墨的制造方法，其中，

施加所述剥离力的工序通过以300℃～1200℃的温度加热所述膨胀化石墨来进行。

16.如权利要求14所述的薄片化石墨的制造方法，其中，

施加所述剥离力的工序通过以300℃～600℃的温度加热所述膨胀化石墨来进行。