[发明专利]石墨烯隔热膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种石墨烯隔热材料的制备方法，包括：将石墨烯碳材分散体系与空心微珠和/或气凝胶分散体系液液混合，得到复合浆料；所述复合浆料经过脱泡、涂覆、干燥，形成复合膜；和对所述复合膜进行热处理，使石墨烯碳材上的官能团分解，最终形成石墨烯隔热膜。本发明提供的石墨烯隔热膜，采用石墨烯/氧化石墨烯复合气凝胶或空心微珠，形成石墨烯面内定向排列(片层间最低能量组装，氢键和毛细压力组装)，气凝胶纳米颗粒和/或空心微珠位于石墨烯片层之间。石墨烯有数万层之多形成有效的反射隔板，层间的气凝胶或空心微珠起到减少石墨烯片的接触，增大热阻。石墨烯层间和气凝胶或空心微珠形成的空隙很小，阻隔气体在内部的对流。

技术领域

本发明涉及一种隔热材料及其制备方法，具体涉及一种隔热的碳材料及其制备方法。

背景技术

电动汽车使用锂离子电池作为能量驱动，锂离子电池现在存在一定的安全隐患，每年电动汽车着火的报道屡见不鲜。为解决或者延缓电动汽车出现热失控，甚至着火，工程师作出了各种努力，其中在每片电芯之间采用隔热膜将电芯隔开，避免其中一颗电芯热失控，造成瞬间着火。

预氧丝气凝胶毡，导热系数0.018W/m·K，拥有优异的隔热性能，已应用在动力电池包内，延迟电池包失控、着火等危险状态的时间。但，其成本太高；加工时，粉尘污染大。

专利CN201710384128.6一种闭孔氧化石墨烯基隔热材料的制备方法，将氧化石墨做成乳液，再经过冷冻干燥5～7天。采用冷冻干燥制造成本高、生产周期长。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

为了克服现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种隔热效果好、密度低的石墨烯隔热材料；

本发明的另一目的是提供上述石墨烯隔热材料的制备方法。

上述目的通过以下技术方案实现。

一种石墨烯隔热材料的制备方法，包括：

将石墨烯碳材分散体系与空心微珠和/或气凝胶分散体系液液混合，得到复合浆料；

所述复合浆料经过脱泡、涂覆、干燥，形成复合膜；和

对所述复合膜进行热处理，使石墨烯碳材上的官能团分解，最终形成石墨烯隔热膜。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯碳材为氧化石墨烯和/或石墨烯。

根据本发明的一个方面，所述氧化石墨烯碳含量48～60wt％，氧含量41～53wt％。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯为氧化还原法制备的石墨烯。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯碳材为氧化石墨烯，或者为在氧化石墨烯中掺有少量石墨烯的混合，且石墨烯的掺入量按照氧化石墨烯和石墨烯的质量比≥5。

进一步优选的，所述石墨烯碳材为氧化石墨烯。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯碳材分散体系中所述石墨烯碳材和第一溶剂，所述石墨烯碳材的含量为3-10wt％，优选8wt％。

优选地，所述第一溶剂选自水和/或NMP；进一步优选的，所述第一溶剂为水和NMP按照(3-5)：1的质量比配置成混合溶剂，进一步优先，所述第一溶剂为水和NMP按照4：1的质量比配置成混合溶剂。

根据本发明的一个方面，所述石墨烯碳材体系按照如下方法制备而成：

将石墨烯碳材加入到第一溶剂中，采用行星式搅拌机，300-2200转/min下搅拌至均匀。

优选地，搅拌至浆料细度＜20μm、粘度20000～40000mPa.s。