[发明专利]石墨烯油墨组合物及其制造方法

说明书

本发明涉及一种石墨烯油墨组合物，其包括带电化学改性石墨烯、石墨烯片、粘合剂及溶剂，并且，上述带电化学改性石墨烯的电动电位(Zeta potential)的绝对值为25mV以上。

技术领域

本发明涉及一种石墨烯油墨组合物及其制造方法。

背景技术

石墨烯(graphene)作为一种具有二维结构的物质，是指碳原子布置为蜂巢晶格结构的物质。石墨烯作为现有材料中最薄的物质，比铜具有更高的电流密度，且具有多种优异的强度、热导率、电子迁移率等特性。由于这种优秀的特性，正在活跃地试图将石墨烯应用于显示器、二次电池、太阳能电池、汽车及照明等多种领域。

尤其，在电子、信息通信等产业中，电子设备的高性能化、小型化及轻量化正在成为产业趋势，石墨烯作为能够满足上述产业趋势的材料正在备受关注。

石墨烯具有多种合成方法，而产业上按生产方式对石墨烯进行分类。代表性地，有从石墨晶体剥离石墨烯来进行生产的石墨烯片(Graphene flake，GF)及用化学气相沉积法进行生产的化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)石墨烯。

由于用化学气相沉积法生产的CVD石墨烯是通过在高温下，将碳进行气化沉积到金属表面的方法进行生产，因此可以生产大面积和高品质的石墨烯，但很难量产，且使其应用于实际产品的工艺执行起来也不容易。

相反，石墨烯片可以用低廉的费用量产，但性能较差且分散性低，因此受可应用的产品群的限制。

由此，需要可以容易地应用于实际产业的新型石墨烯油墨组合物。

发明内容

发明所要解决的问题

为了解决上述问题，本发明提供一种新型石墨烯油墨组合物，其分散性高，因而可以应用于实际产业。

尤其，提供一种石墨烯油墨组合物，其在可以提高分散性的同时，可以降低面电阻并提高热导率。

另一方面，本发明没有明示的其他目的，在通过下述详细说明及其效果可以容易地进行推理的范围内，可以进一步考虑。

用于解决问题的方案

用于达成上述目的，本发明的石墨烯油墨组合物包括带电化学改性石墨烯、石墨烯片、粘合剂及溶剂，并且，上述带电化学改性石墨烯的电动电位(Zeta potential)的绝对值为25mV以上。

一实施例中，上述带电化学改性石墨烯的含量为0.01wt％至0.5wt％。

一实施例中，上述带电化学改性石墨烯的含量为0.05wt％至0.5wt％。

一实施例中，上述带电化学改性石墨烯的元素含量为76元素(atomic)％至85元素％的碳、5元素％至25元素％的氧及2元素％至20元素％的氮，且|O-N|3。

一实施例中，上述石墨烯片的元素含量为90元素％至99.4元素％的碳、0.5元素％至5元素％的氧及0.1元素％至5元素％的氮。

用于达成上述目的，根据本发明其他实施例的石墨烯油墨组合物的制备方法包括：准备分散有带电化学改性石墨烯的第一胶体的步骤；准备分散有石墨烯片的第二胶体的步骤；及将上述第一胶体、上述第二胶体、粘合剂及溶剂进行混合，以制备石墨烯油墨组合物的步骤。

其他实施例中，准备第一胶体的步骤包括：用氧化剂处理石墨片并进行沉积处理后，通过照射微波准备膨胀氧化石墨的步骤；将上述膨胀氧化石墨进行剥离来准备氧化石墨烯的步骤；将准备的上述氧化石墨烯与去离子水进行混合来准备氧化石墨烯悬浊液的步骤；及在上述氧化石墨烯悬浊液中加入用于改性石墨烯的添加剂并进行搅拌后，通过大容量循环式超声波分散系统来制备包括带电化学改性石墨烯的第一胶体的步骤。