[发明专利]石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置及剥离方法

权利要求书

1.一种实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，包括电解槽，电解槽内设有电解液，其特征在于，电解槽内设有环形对电极和带网孔的支架，环形对电极围绕支架，支架内套装滤袋膜，滤袋膜内设有石墨粉和集流体, 石墨粉和集流体组成石墨电极，其中石墨电极与环形对电极同圆心，环形对电极与石墨电极之间设有间距，滤袋膜内的石墨粉上端设有重物，环形对电极和集流体外接电源。

2.根据权利要求1所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，其特征在于，所述环形对电极为耐腐蚀金属导电材料。

3.根据权利要求1所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，其特征在于，所述环形对电极底面与电解槽内底面之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，其特征在于，所述滤袋膜设有孔隙结构，材质耐酸耐碱耐腐蚀，滤袋膜孔隙结构中的孔径小于石墨粉的粒径。

5.根据权利要求1所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，其特征在于，所述集流体为柱状的高硬度耐腐蚀的导电材料。

6.根据权利要求1所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的环形剥离装置，其特征在于，环形对电极与石墨电极之间的间距为1-7cm。

7.一种实现石墨粉电化学法生产石墨烯的剥离方法，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项实现石墨粉电化学生产石墨烯的环形剥离装置，所述方法包括如下的步骤：

1）选择石墨粉材质及颗粒大小：选择人造石墨、天然石墨或是回收废旧石墨粉中的一种，石墨粉的粒径大小在50-800目；

2）选择电解液：选择水系电解液、有机电解液、离子液体中的一种；

3）选择滤袋膜的材质以及孔径大小：根据电解液的种类性质以及石墨粉原材料的孔径大小选择滤袋膜的材质以及目数；

4）组装电剥离装置：在电解槽内装入步骤2）选择的电解液，将装有石墨粉和集流体的滤袋膜放入支架内，滤袋膜内的石墨粉和集流体组成石墨电极作为阳极或者是阴极的任意一极，环形对电极为对电极，将两电极垂直浸入到装有电解液的电解槽中，其中环形对电极围绕支架外围放置，环形对电极和石墨电极保持同圆心，两电极之间设有间隔，环形对电极底面与电解槽内底面之间设有间隙，两电极与电源的正负极连接；

5）选择重物重量：根据石墨颗粒粒径以及石墨颗粒堆密度大小，确定施加重物的重量；

6）电化学剥离：依据石墨粉的质量和体积，将剥离电压设置为1-60V，剥离时间为1-10h；

7）剥离结束：滤袋膜内的石墨粉剥离成石墨烯浆液，将滤袋膜内的石墨烯浆液取出存瓶。

8.根据权利要求7所述的实现石墨粉电化学法生产石墨烯的剥离方法，其特征在于，步骤4）中所述的电源为直流稳压电源、交流稳压电源或者是脉冲电源中的一种。