[发明专利]一种石墨烯浆料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电极材料领域，具体涉及一种石墨烯浆料的制备方法。

背景技术

2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010 年诺贝尔物理学奖。石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，它由碳六元环组成的两维周期蜂窝状点阵结构，可以翘曲成零维的富勒烯(fullerene)，卷成一维的碳纳米管(carbon nano-tube， CNT)或者堆垛成三维的石墨(graphite)，理想的石墨烯结构是平面六边形点阵，可以看作是一层被剥离的石墨分子，每个碳原子均为sp2杂化，并贡献剩余一个 p轨道上的电子形成大π键，π电子可以自由移动，赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构可以看是形成所有sp2杂化碳质材料的基本组成单元。石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。它是目前自然界最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。它非常致密，即使是最小的气体原子(氦原子)也无法穿透。这些特征使得它非常适合作为透明电子产品的原料，如透明的触摸显示屏、发光板和太阳能电池板，已被应用于包括高速器件、透明导电、能量存储等多个领域。

公告号为103500812B的发明专利公开了一种掺杂石墨烯制备高导电浆料的制备方法，通过将不同质量份的导电浆料、石墨烯、分散剂、去离子水分批次放入真空搅拌机搅拌，最后得到掺杂石墨烯制备高导电浆料，该方法工艺简单，但是该制备方法中的石墨烯存在分散和团聚问题，分散性不好，导致石墨烯团聚。

公开号为CN106469582A的发明专利公开了一种含石墨烯的导电浆料及其制备方法，该发明专利运用分散剂和剪切装置对石墨烯浆料进行分散处理，但是该发明所得的石墨烯的分散性还不够好。

发明内容

本发明针对现有技术中分散性差，导致石墨烯团聚问题，提供一种石墨烯浆料的制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别称取质量比为40-60：30-40：5-15：5-15：2000的石墨烯、分散剂、表面活性剂、粘结剂和去离子水；

(2)将石墨烯、分散剂、和四分之三的去离子水混合得到混合液，调节pH 值为7-9，将混合液置于真空搅拌机中，先以公转20-25r/min，自转450-500r/min 的速度搅拌20-30min，然后按公转100-150r/min，自传4500-5000r/min的速度搅拌40-50min，得到浆料A；

(3)往浆料A中加入表面活性剂、粘结剂和四分之一去离子水，按公转 100-150r/min，自传4500-5000r/min的速度搅拌30-50min，得到浆料B；

(4)取出浆料B,置于研磨分散机分散处理，得到石墨烯浆料。

优选地，所述步骤(1)中的分散剂为乙撑基双硬脂酰胺、均聚物、氧化均聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、低分子离聚物和壳聚糖中的一种或一种以上。

优选地，所述步骤(1)中的表面活性剂为于阳离子聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺。

优选地，所述步骤(1)中的粘结剂为淀粉。

优选地，所述步骤(4)中分散处理的的时间为1-2小时。

有益效果，本发明的石墨烯浆料分散性好，粘度好，导电率高，且该制备方法操作工艺简单方便。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件按照说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

一种石墨烯浆料的制备方法，包括以下步骤：

(1)分别称取质量比为40：30：5：5：2000的石墨烯、分散剂、表面活性剂、粘结剂和去离子水；

(2)将石墨烯、分散剂、和四分之三的去离子水混合得到混合液，调节pH 值为7，将混合液置于真空搅拌机中，先以公转20r/min，自转450r/min的速度搅拌20min，然后按公转100r/min，自传4500r/min的速度搅拌40min，得到浆料A；