[發明專利]單體石墨烯層或石墨烯單晶

在審

• 申請號: 201380061479.3
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104812566A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: M·王;W·熊;A·薩姆;B·Z·扎昂
• 申請（專利權）人: 納米技術儀器公司
• 主分類號: B32B5/00
• 分類號: B32B5/00;B82Y30/00;H01B1/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

1.包含石墨烯單晶的單體石墨烯物體，所述石墨烯單晶含有密堆且化學結合的平行石墨烯平面，所述石墨烯平面具有0.335至0.40nm的石墨烯平面間的間距和0.01至10重量％的氧含量，該單體石墨烯物體是通過在高于100℃的溫度下熱處理氧化石墨烯凝膠獲得的，其中在兩個石墨烯平面之間的平均錯取向角小于10度。

2.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其不含在其中分散的離散石墨鱗片或石墨烯片晶。

3.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述物體是層并且所述單晶在其中沒有完整的晶界。

4.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述氧化石墨烯凝膠是由天然石墨或人造石墨的顆粒制成，所述天然石墨或人造石墨由石墨微晶構成，所述石墨微晶具有在晶體學a-軸方向的初始長度L_a、在b-軸方向的初始寬度L_b和在c-軸方向的厚度L_c，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有大于石墨微晶的初始L_a和L_b的長度或寬度。

5.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述氧化石墨烯凝膠是由天然石墨或人造石墨的顆粒制成，所述天然石墨或人造石墨由石墨微晶構成，所述石墨微晶具有在晶體學a-軸方向的初始長度L_a、在b-軸方向的初始寬度L_b和在c-軸方向的厚度L_c，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有至少大于石墨微晶的初始L_a的兩倍或初始L_b的兩倍的長度或寬度。

6.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中化學結合的平行石墨烯平面含有sp²和sp³電子構型的組合。

7.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有不小于100μm的長度或寬度。

8.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有不小于1mm的長度或寬度。

9.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有不小于1cm的長度或寬度。

10.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中熱處理溫度是從100℃至1000℃，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有大于600W/mK的熱導率或大于2000S/cm的電導率。

11.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中熱處理溫度是從1000℃至1500℃，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有大于1300W/mK的熱導率或大于3000S/cm的電導率。

12.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中熱處理溫度是從1500℃至2500℃，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有大于1600W/mK的熱導率或大于5000S/cm的電導率。

13.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中熱處理溫度是從2500℃至3250℃，并且所述單體石墨烯層或石墨烯單晶具有大于1700W/mK的熱導率或大于10000S/cm的電導率。

14.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其具有大于1nm的厚度。

15.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其具有大于10nm的厚度并且是光學不透明的。

16.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其具有大于10μm的厚度。

17.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其具有0.01至5重量％的氧含量。

18.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中所述氧化石墨烯凝膠由分散在pH值不高于5的酸性介質中的氧化石墨烯分子構成，并且所述氧化石墨烯分子當處于凝膠態時具有不小于20重量％的氧含量。

19.根據權利要求1的單體石墨烯物體，其中通過將粉末或纖維形式的石墨材料在反應溫度下在反應容器中浸入氧化液體介質中持續一段時間而獲得所述氧化石墨烯凝膠，所述時間足以獲得由分散在液體介質中的氧化石墨烯分子構成的氧化石墨烯凝膠，并且所述氧化石墨烯分子在凝膠狀態時具有不小于20重量％的氧含量和小于43000克/摩爾的分子量。