[发明专利]一种石墨烯薄膜卷材的制备方法及装置

权利要求书

1.一种石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，使生长有石墨烯的铜箔薄片依次相邻,相邻的铜箔薄片重叠0.1～1cm；将导电胶粘结在相邻铜箔薄片的重叠处，将铜箔薄片连接起来；

步骤2，通过静电发生器使第一柔性目标载体带负电荷；然后将带电的第一柔性目标载体与铜箔薄片的一侧压合；通过静电发生器使第二柔性目标载体带负电荷；然后将带电的第二柔性目标载体与铜箔薄片的另一侧压合；

柔性目标载体卷起后形成卷材原料；卷材原料包括第一柔性目标载体层、第一石墨烯层、铜箔层、第二石墨烯层和第二柔性目标载体层；

步骤3，卷材原料利用电化学剥离法进行剥离；剥离过程中卷材原料的石墨烯层与铜箔层分离形成卷材初级产品，所述卷材初级产品包括柔性目标载体层和石墨烯层；

步骤4，卷材初级产品经过后处理过程得到单层连续石墨烯薄膜卷材。

2.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，步骤4中的后处理过程为：将卷材初级产品依次放入去离子水、盐酸、掺杂剂、去离子水中分别浸泡5～30分钟，然后吹干；展开卷材初级产品在石墨烯层的表面涂覆一层高分子导电保护膜，然后在高分子导电保护膜上铺设静电保护膜。

3.根据权利要求2所述的石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，步骤3，首先将卷材原料的第一柔性目标载体层、第一石墨烯层与铜箔层、第二石墨烯层、第二柔性目标载体层分离开；然后将第二柔性目标载体层、第二石墨烯层与铜箔层分离。

4.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，步骤1中，生长有石墨烯的铜箔薄片的铜箔厚度为5～500μm。

5.根据权利要求4所述的石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，步骤1中，生长有石墨烯的铜箔薄片的铜箔厚度为25μm。

6.根据权利要求1所述的石墨烯薄膜卷材的制备方法，其特征在于，所述柔性目标载体的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、硅树脂和聚四氟乙烯中的一种。

7.一种用于制备单层连续石墨烯薄膜卷材的设备，其特征在于，包括：

导电胶贴合装置，用于将导电胶涂覆到铜箔薄片的一侧使相邻的铜箔薄片连接；

第一静电发生器，用于分别使第一柔性目标载体、第二柔性目标载体带负电荷；

压合装置，用于首先将带电的第一柔性目标载体与铜箔薄片的一侧压合；然后将带电的第二柔性目标载体与铜箔薄片的另一侧压合；

卷材原料剥离装置，用于将卷材原料的石墨烯层与铜箔层剥离，形成卷材初级产品，所述卷材初级产品包括柔性目标载体层和石墨烯层；

后处理装置，用于将卷材初级产品清洗、掺杂及涂覆保护层得到单层连续石墨烯薄膜卷材；

所述卷材原料剥离装置包括：

电化学鼓泡池，所述电化学鼓泡池内盛放电解液；

卷材原料进料器，安装在所述电化学鼓泡池的一侧；

铜箔层收卷器，包括：金属滚轴；不锈钢滚轮，所述不锈钢滚轮安装在所述金属滚轴上；电机，所述电机驱动不锈钢滚轮转动；金属环形夹，所述金属环形夹将铜箔层夹持在不锈钢滚轮上；所述铜箔层收卷器与电源负极电连接；

与电源正极电连接的不锈钢板，不锈钢板以石墨烯作为防腐层；所述不锈钢板安装在所述电化学鼓泡池的内部，浸入电解液；

第二静电发生器，所述第二静电发生器安装在电化学鼓泡池外部，用于维持柔性目标载体携带的负电荷。

8.根据权利要求7所述的用于制备单层连续石墨烯薄膜卷材的设备，其特征在于，所述金属环形夹的夹紧程度可调。