[发明专利]一种石墨烯的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯的制备方法，其特征在于，主要包括如下步骤：

步骤1，反应浆料的配制：将含有石墨片层结构的碳材料、含有石墨插层或/和剥离功能组分的反应液、表面活性剂以及动力源物质加入反应器中混合均匀，得到反应浆料；

步骤2，石墨烯原浆的制备：对步骤1的反应浆料施加扰动，使得碳材料与动力源物质之间通过反应液离子导通的同时，形成电子传输通道，进行石墨片层剥离，制备得到石墨烯原浆；

步骤3，提纯：去除步骤2制备得到的石墨烯原浆中的杂质，得到石墨烯浆料；干燥后即得到石墨烯粉体材料。

2.一种权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1所述碳材料包括膨胀石墨、人造石墨和天然石墨中的至少一种，所述碳材料在反应浆料中的质量比例为0.1％-95％。

3.一种权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1所述动力源物质包括与步骤1所述碳材料之间存在电势差的物质，包含富锂物质或/和作为电极材料的金属物质；所述富锂物质包括LiM1O₂、LiMn_2-XM2_xO₄、LiNi_xM3_1-xO₂、Li_3-xM4_xN、LiFePO₄、Li₂FeO₄、Li_7-xMn_xN₄、Li_3-xFe_xN₂、Li₂S、Li₂S₂和LiNi_xMn_yCo_zO₂中的至少一种，其中，M1为Co、Ni、Mn、Cu、Cr和Fe中的至少一种，M2为Ni、Co、Cu、Cr、Fe和V中的至少一种，M3为Co、Mn、Cu、Cr、Fe、V、La、Al、Mg、Ga和Zn中的至少一种，M4为Co、Ni、Cu、Cr和V中的至少一种，x+y+z＝1；所述作为电极材料的金属物质包括金属锂、金属钠、金属钾、金属镁、金属铝、金属锌中的至少一种，所述动力源物质在反应浆料中的质量比例为1％-90％。

4.一种权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1所述反应液还包括溶质和溶剂，溶质或/和溶剂中包含石墨插层或/和剥离功能组分；所述溶质包括以权利要求3中所述金属的离子为阳离子的盐；所述石墨插层或/和剥离功能组分包括碱金属元素、碱土金属元素、金属氯化物、氯化物、稀土元素、卤素元素、赝卤素、强酸、碳酸丙烯酯中的至少一种，所述石墨插层或/和剥离功能组分在反应浆料中的质量比例为1％-90％。

5.一种权利要求1所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，步骤1所述表面活性剂包含润湿剂、分散剂、渗透剂、增溶剂、助溶剂、潜溶剂中的至少一种。

6.一种权利要求5所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述润湿剂为阴离子型或/和非离子型润湿剂；所述分散剂为脂肪酸类/脂肪族酰胺类/酯类、石蜡类、金属皂类、低分子蜡类、HPMA中的至少一类；所述渗透剂为非离子型或/和阴离子型渗透剂。

7.一种权利要求6所述的石墨烯的制备方法，其特征在于，所述阴离子型润湿剂包括烷基硫酸盐、磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸酯硫酸盐、羧酸皂类、磷酸酯中的至少一种；所述非离子型润湿剂包括聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物中的至少一种；所述分散剂为乙烯基双硬脂酰胺、油酸酰、硬脂酸单甘油酯、三硬脂酸甘油酯、液体石蜡、微晶石蜡、硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡、聚乙二醇中的至少一种；所述非离子型渗透剂包含JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E中的至少一种；所述阴离子型渗透剂包含快速渗透剂T、耐碱渗透剂OEP-70、耐碱渗透剂AEP、高温渗透剂JFC-M中的至少一种；所述助溶剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、水杨酸、水杨酸钠、对氨基苯甲酸、乌拉坦、尿素、酰胺、乙酰胺、硼砂和碘化钾中的至少一种；所述潜溶剂包括乙醇、甘油、丙二醇和聚乙二醇中的至少一种。