[发明专利]石墨烯的新型制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及照明技术领域，特别是石墨烯的新型制备方法。

背景技术

锂离子电池的充放电过程就是Li+在正负极材料之间可逆地嵌入和脱嵌的过程。

在充电时正极材料中的Li+脱离正极，进入电解液，通过隔膜向负极迁移，在负极上捕获电子而被还原，并贮存在层状结构材料中；放电时，负极中的锂会失去电子而形成Li+，进入电解液，穿过隔膜向正极方向迁移，并贮存在正极材料中。理想的锂离子电池应具有比容量高、密度大、能量密度高、安全性好、低温性能好、倍率性能佳、寿命长等品质，这就要求其正负极材料需具备比表面积大、导电性好、内阻小、电解液浸润性好等特点。碳基材料作为锂电池正负极材料而备受关注。现在使用的碳基材料有活性炭、活性炭纤维、炭气凝胶以及碳纳米管等，但上述的碳基材料由于达到的比容量不理想、纯度不够高或制备生产过程程序复杂、成本高而限制了其应用。石墨烯因其优异的电学性能、超高的比表面积、优良的化学稳定性和热力学稳定性而被认为是一种理想的锂离子电池电极材料。

现在常见的石墨烯制备时，通常是将石墨烯粉末置于去离子水、或置于去离子水和乙醇的混合物中，通过搅拌或超声波的方法，是石墨烯粉末悬浮于去离子水、或去离子水和乙醇的混合物中，但是这样只能让一部分石墨烯粉末悬浮，还有相当多的粉末未悬浮，不仅成本高，而且许多的石墨烯粉末每次只能提取极少的石墨烯层，工作效率及其低下。

针对上述情况，本发明提供石墨烯的新型制备方法，比较实用、完美和方便地解决了上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供生产成本低、工作效率高的石墨烯的新型制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：石墨烯的新型制备方法，它包括以下步骤：

S1、混合，将高纯膨胀石墨、阴离子型有关表面活性剂、分散剂、消泡剂和溶剂置于反应釜中机械搅拌30~120min ，形成混合料浆；

S2、粉碎，将上述混合料浆置于烘箱内进行烘干，烘干温度为100℃~150℃，烘干后形成固体，将上述固体进行粉碎，形成粒径小于100μm的粉碎颗粒；

S3、铺放，在低温装置中，将形成平面的鲸蜡醇竖直放置，通过吹风机构将粉碎颗粒吹至金蜡醇面，一些粉碎颗粒粘在鲸蜡醇面上，而其他的粉碎颗粒掉落；

S4、形成，将粘有粉碎颗粒的鲸蜡醇快速地从低温装置中取出，并将其置于去离子水和乙醇的混合物中，逐渐加热去离子水和乙醇混合形成的溶液，让鲸蜡醇逐渐挥发，从而让鲸蜡醇中的粉碎颗粒悬浮在去离子水和乙醇的混合物表面，过滤并快速烘干得到高纯度的石墨烯粉末。

所述的步骤S3中的鲸蜡醇也能够置换成其他易挥发性醇类。

所述的步骤S3中，掉落的粉碎颗粒被收集重新利用。

所述的阴离子型有关表面活性剂为脂肪酸钠和钛酸酯；分散剂为聚乙烯醇。

所述的快速烘干具体方式为微波烘干或真空烘干。

本发明具有以下优点：通过先将粉碎颗粒铺放在鲸蜡醇表面，多余的粉碎颗粒被重新收集利用，节约了成本；将将鲸蜡醇置于去离子水和乙醇的混合物中，无需搅拌或超声波即可实现粉碎颗粒悬浮在去离子水和乙醇的混合物表面，让更多的粉碎颗粒悬浮，在制作等量的石墨烯粉末时，采用本方案，工作时间，远小于常规方法，提高了工作效率，。

具体实施方式

【实施例一】

石墨烯的新型制备方法，它包括以下步骤：

S1、混合，将高纯膨胀石墨、阴离子型有关表面活性剂、分散剂、消泡剂和溶剂置于反应釜中机械搅拌50min ，形成混合料浆；

S2、粉碎，将上述混合料浆置于烘箱内进行烘干，烘干温度为100℃，烘干后形成固体，将上述固体进行粉碎，形成粒径小于100μm的粉碎颗粒；

S3、铺放，在低温装置中，将温度调节为3℃，将形成平面的鲸蜡醇竖直放置，通过吹风机构将粉碎颗粒吹至金蜡醇面，一些粉碎颗粒粘在鲸蜡醇面上，而其他的粉碎颗粒掉落；

S4、形成，将粘有粉碎颗粒的鲸蜡醇快速地从低温装置中取出，并将其置于去离子水和乙醇的混合物中，逐渐加热去离子水和乙醇混合形成的溶液，让鲸蜡醇逐渐挥发，从而让鲸蜡醇中的粉碎颗粒悬浮在去离子水和乙醇的混合物表面，过滤真空烘干得到高纯度的石墨烯粉末。

【实施例二】

S1、混合，将高纯膨胀石墨、阴离子型有关表面活性剂、分散剂、消泡剂和溶剂置于反应釜中机械搅拌110min ，形成混合料浆；