[发明专利]一种石墨烯涂层铝箔的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）制备石墨烯分散液：

S1-1：将石墨粉末、过硫酸钾、五氧化二磷加入浓硫酸，水浴加热并搅拌6h后，冷却至室温；然后使用离子水稀释清洗至中性，干燥后获得预氧化石墨粉；

S1-2：将S1-1中获得的预氧化石墨粉再加入到浓硫酸中，并在冰浴下剧烈搅拌，同时加入高锰酸钾、去离子水和双氧水进一步氧化，过滤后使用HCl清洗去除金属离子，并离心清洗至中性，获得氧化石墨烯；

S1-3：在步骤S1-2中获得的氧化石墨烯中加入高效石墨烯分散剂，然后在水中超声混合，制成10wt%的高度分散的石墨烯分散液；

2）制备石墨烯涂层铝箔

S2-1：取步骤S1-3中制备的石墨烯分散液与炭黑混合分散均匀，按质量分数计，石墨烯分散液:炭黑=1:1，超声分散1h，获得Graphene/sp浆料；

S2-2：向步骤S2-1中分散好的Graphene/sp浆料中添加丙烯酸树脂，再次充分超声搅拌分散2h，获得石墨烯涂料；

S2-3：将铝箔浸泡在步骤S2-2制备的石墨烯涂料溶液中15～30min，捞出后100℃下，真空烘干，获得石墨烯涂层铝箔半成品；

S2-4：将步骤S2-3制得的石墨烯涂层铝箔半成品进行退火处理1h，即获得石墨烯涂层铝箔成品。

2.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S1-1中，所述石墨粉末、过硫酸钾和五氧化二磷加入量按重量份计分别为：石墨粉末2.5～3.5份、过硫酸钾2～3份、五氧化二磷2～3份；所述浓硫酸用量为石墨粉末量的0.5wt%。

3.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S1-1中，所述水浴加热的温度为80℃；所述的干燥为室温干燥，干燥度为含水量低于5%。

4.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S1-2中，所述浓硫酸用量为石墨粉末量的5wt%；所述高锰酸钾用量为石墨粉末量的0.3wt%；HCl浓度为10%。

5.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S1-3中，所述高效石墨烯分散剂用量为石墨粉末量的33wt%；其为苝-3,4,9,10-四羧酸二酐为原料，与丙烯酸酯橡胶在甲苯中回流反应后再经甲酸处理获得。

6.根据权利要求5所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：所述高效石墨烯分散剂各组分按重量份计分别为：苝-3,4,9,10-四羧酸二酐5～10份，丙烯酸酯橡胶1～2份，二者混合后通入甲苯溶剂中回流。

7.根据权利要求5或6所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：所述回流的温度为100～110℃，所述酸化用的甲酸浓度为5%。

8.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S2-2中，所述丙烯酸树脂的添加量与Graphene/sp浆料的重量比为1:1。

9.根据权利要求1所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：步骤S2-4中，所述退火处理在氮气和氢气的保护下进行，所述退火的温度为200℃。

10.根据权利要求1或9所述的石墨烯涂层铝箔的制备方法，其特征在于：所述退火处理氮气和氢气的通入量为N₂:H₂=50sccm:50sccm。