[发明专利]一种干法纺丝制备的超高柔性石墨烯纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种干法纺丝制备的超高柔性石墨烯纤纤维，其特征在于：使用氧化石墨烯溶液，通过干法纺丝的方式制备氧化石墨烯纤维，然后还原氧化石墨烯纤维即得所述石墨烯纤维。

2.一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)配制氧化石墨烯溶液，即氧化石墨烯纺丝液；

步骤(2)使用所述氧化石墨烯纺丝液进行干法纺丝，制得氧化石墨烯纤维；

步骤(3)将所述氧化石墨烯纤维经过化学还原或物理还原制得石墨烯纤维。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中氧化石墨烯通过Hummers法制得，所述Hummers法采用的氧化剂为高锰酸钾、硝酸钠、浓硫酸或磷酸中的一种或者多种。

4.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中氧化石墨烯纺丝液的配制方法为：配制浓度为5-20mg/ml的氧化石墨烯溶液，在20-80℃下搅拌1-24h，制得氧化石墨烯纺丝液。

5.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(2)中氧化石墨烯的纺制方法为：将所述氧化石墨烯纺丝液加入到注射器中，用流量泵控制纺丝速度，通过纺丝孔纺制到纺丝甬道中，直接制得干燥致密的初生氧化石墨烯纤维，并卷绕到筒子上。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：纺丝甬道的空气温度为100-500℃，空气的流速为3-50l/min。

7.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(3)的化学还原过程为：氧化石墨烯纤维以氢碘酸为还原剂，在一定温度下还原一段时间，再经洗涤、干燥，即制得石墨烯纤维。

8.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(3)的物理还原过程为：在惰性气体的保护下，在800-1200℃的温度下还原一段时间，即制得石墨烯纤维。

9.根据权利要求8所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：所述惰性气体是为：氮气或氩气中的一种或两种。

10.根据权利要求2所述的一种石墨烯纤维的制备方法，其特征在于：步骤(1)中氧化石墨烯溶液的溶剂为水、乙醇或甲醇中的一种或者几种。