[发明专利]单体石墨烯层或石墨烯单晶

权利要求书

1.生产单体石墨烯层的方法，所述方法包括：

(a)制备氧化石墨烯凝胶，该氧化石墨烯凝胶具有分散在流体介质中的氧化石墨烯分子,其中该氧化石墨烯凝胶是光学透明或半透明的；

(b)向支承基底的表面上沉积所述氧化石墨烯凝胶的层从而在其上形成沉积的氧化石墨烯凝胶层；

(c)从沉积的氧化石墨烯凝胶层中部分地或完全地去除所述流体介质以形成氧化石墨烯层；和

(d)在高于500℃的温度下热处理氧化石墨烯层以形成所述单体石墨烯层,

所述单体石墨烯层具有密堆且化学结合的平行石墨烯平面、大于600W/mK的热导率、大于1.8g/cm³的物理密度和0.01至10重量％的氧含量，所述石墨烯平面具有0.335至0.40nm的石墨烯平面间的间距。

2.根据权利要求1的方法，其中通过将粉末或纤维形式的石墨材料在反应温度下在反应容器中浸入氧化液体中持续一段时间以形成光学不透明的悬浮液来制备所述氧化石墨烯凝胶，所述时间足以获得光学透明或半透明的氧化石墨烯凝胶，其中所述氧化石墨烯凝胶由分散在pH值不高于5的酸性介质中的氧化石墨烯分子构成。

3.根据权利要求1的方法，其中通过将石墨材料浸入氧化剂中以形成光学不透明的悬浮液并且允许氧化反应进行直到形成光学透明或半透明的溶液来制备所述氧化石墨烯凝胶，并且其中所述石墨材料选自天然石墨、人造石墨、软碳、硬碳、碳纳米管或它们的组合。

4.根据权利要求1的方法，其中通过将石墨材料浸入氧化剂中以形成光学不透明的悬浮液并且允许氧化反应进行直到形成光学透明或半透明的溶液来制备所述氧化石墨烯凝胶，并且其中所述石墨材料选自天然石墨、人造石墨、中间相碳、中间相沥青、硬碳、焦炭、碳纤维、碳纳米管或它们的组合。

5.根据权利要求1的方法，其中所述热处理温度是从1000℃至3250℃。

6.根据权利要求1的方法，进一步包含压缩所述氧化石墨烯层的步骤。

7.根据权利要求1的方法，其中所述步骤(b)和(c)包括：从滚筒向沉积区域供应固体基底材料片材，向所述固体基底材料片材的表面上沉积氧化石墨烯凝胶的层从而在其上形成氧化石墨烯凝胶层，干燥所述氧化石墨烯凝胶以形成沉积在所述基底表面上的干燥的氧化石墨烯层，以及在收集器滚筒上收集沉积氧化石墨烯层的基底片材。

8.根据权利要求7的方法，进一步包括在所述收集器滚筒上收集之前，对所述氧化石墨烯层进行压缩的步骤。

9.生产涂覆单体石墨烯的叠层体的方法，所述方法包括：

(a)制备氧化石墨烯凝胶，该氧化石墨烯凝胶具有分散在流体介质中的氧化石墨烯分子,其中该氧化石墨烯凝胶是光学透明或半透明的；

(b)向石墨材料的芯层的主表面上沉积所述氧化石墨烯凝胶的层从而在其上形成沉积的氧化石墨烯凝胶；

(c)从沉积的氧化石墨烯凝胶层中部分地或完全地去除所述流体介质以形成氧化石墨烯层叠层体；和

(d)在高于500℃的温度下热处理氧化石墨烯层叠层体以形成所述涂覆单体石墨烯的叠层体,

所述涂覆单体石墨烯的叠层体包含单体石墨烯层，该单体石墨烯层具有密堆且化学结合的平行石墨烯平面、大于600W/mK的热导率、大于1.8g/cm³的物理密度和0.01至10重量％的氧含量，所述石墨烯平面具有0.335至0.40nm的石墨烯平面间的间距。

10.根据权利要求9的方法，进一步包括向所述石墨芯层的第二主表面上沉积氧化石墨烯凝胶的步骤。

11.根据权利要求9的方法，进一步包括向所述涂覆单体石墨烯的叠层体的一个或两个主表面上沉积电绝缘保护层的步骤。