[发明专利]一种测试石墨烯粉体电导率的方法

说明书

本发明提供了一种测试石墨烯粉体电导率的方法，涉及石墨烯电导率检测技术领域。一种测试石墨烯粉体电导率的方法，制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选在石墨烯粉体与粘结剂混合物与压片模具之间放置箔片。该方法使石墨烯粉体能更好地压片成型，制成的薄片整体性好，坚固不易碎，提高测试准确性；此外，优选放置箔片使获得的石墨烯薄片表面更光滑。此种方法缓解了传统方法制片不易成型、制成石墨烯薄片表面凹凸不平，测试结果不够准确的缺陷，且该方法简便易行。

技术领域

本发明涉及石墨烯电导率检测技术领域，具体而言，涉及一种测试石墨烯粉体电导率的方法。

背景技术

石墨烯自2004年由诺贝尔奖获得者英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)发现以来，其高强度、高导电性、高柔性等优质特性受到世界各国的高度重视。

石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状品体，是构建其它维(零维的富勒烯、一维的碳纳米管、三维的石墨)碳同素异形体的基本单元。在自然界中，石墨烯是人们所认识到的最薄的一种材料，其厚度仅为0.335nm。其原子排列与单原子层石墨一样，这种近乎完美的结构使石墨烯具有众多奇特的电学、热学、力学等性能。其导热性好(5000W/(m·K))，比表面积大(2630m²/g)，载流子浓度高达1013/cm²，室温下电子迁移率可达200000cm²/(V·s)，即电子在石墨烯中的传导速度比在硅中快100倍。

电子在石墨烯中的优异的传导速度，决定了石墨烯在电子器件、电池等领域有很大的应用潜力。因此，发明一种可以快速、稳定的测试石墨烯粉体电导率的方法，具有重要应用价值。

目前石墨烯粉体测试的方法主要有四探针法、电化学工作站EIS法、示波器法。其中四探针法以其测试方便准确的优点，是目前行业内广泛应用测试方法。但四探针法有一个明显的缺点就是在压片处理时，石墨烯粉体不易成片，而且压片后的石墨烯表面凹凸不平，这直接影响了石墨烯电导率测试结果的准确性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试石墨烯粉体电导率的方法，用四探针法在制片时，在石墨烯粉体中加入粘结剂，能更好地压片成型，制成的薄片整体性好，不易碎，能有效提高测试结果的准确性、并且该方法快速、准确，测试结果稳定；此外，优选进一步应用箔片进行压片，获得的石墨烯薄片表面更光滑，厚度均匀，凹凸少，四探针法测试时不同位置电阻相对更均一，因此进一步保证了测试结果的准确性。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种测试石墨烯粉体电导率的方法，包括以下步骤：

制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，石墨烯粉体与粘结剂混合物是将石墨烯粉体和粘结剂混合后得到的，优选的混合方式包括对石墨烯粉体和粘结剂进行混合研磨处理。

优选地，在本发明技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，粘结剂为干燥粉体粘结剂；优选地，粘结剂为PVDF干燥粉体粘结剂和/或PVP干燥粉体粘结剂。

优选地，在本发明技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，石墨烯粉体与粘结剂的质量比为(1:2)～(5:1)；

优选地，石墨烯粉体与粘结剂的质量比为(1:1)～(3:1)。

优选地，在本发明技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，压片前在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面和/或石墨烯粉体与粘结剂混合物下表面放置箔片，压片后取下箔片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；