[发明专利]一种石墨烯薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

取氧化石墨加入到有机溶剂中，超声0.5~1h后，加入分散剂，所述分散剂为磺化含芴聚芳醚酮溶液或磺化含芴聚芳醚砜溶液，继续超声0.5~1h，得到氧化石墨烯悬浮液；

在所述氧化石墨烯悬浮液中加入水合肼溶液，在100℃下反应12~24h，得到石墨烯悬浮液；

采用微孔滤膜真空过滤所述石墨烯悬浮液，将滤饼于40~60℃烘干后，揭去所述滤膜，得到石墨烯薄膜初产物，将所述石墨烯薄膜初产物置于真空干燥箱中，在150~250℃下进行热处理0.5~2h，得到石墨烯薄膜。

2.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

3.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂中的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮，所述分散剂的质量浓度为10~50%。

4.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂中的溶质的磺化度为20%~60%。

5.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯悬浮液的浓度为0.25~1mg/mL。

6.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述分散剂按其中的溶质与所述氧化石墨的质量比为5:95~20:80加入。

7.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，以N₂H₄质量计，所述水合肼溶液的质量浓度为85%，所述水合肼溶液按N₂H₄与所述氧化石墨的质量比为1~7：10加入。

8.如权利要求1所述的石墨烯薄膜的制备方法，其特征在于，所述微孔滤膜为混合纤维膜、尼龙膜或醋酸纤维酯膜，微孔孔径为50~200nm。

9.根据权利要求1~8择一所述方法制备得到的石墨烯薄膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为1~10μm。

10.如权利要求9所述的石墨烯薄膜作为集流体在超级电容器和锂离子电池中的应用。