[發(fā)明專利]納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料及其制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810251698.2 | 申請(qǐng)日： | 2018-03-26 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108492907B | 公開（公告）日： | 2020-08-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李青;張晶;李赫然;王忠輝 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京旭碳新材料科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01B1/04 | 分類號(hào)： | H01B1/04;H01B1/02;B82Y30/00;H01B13/00 |
| 代理公司： | 北京鼎佳達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11348 | 代理人： | 王偉鋒;劉鐵生 |
| 地址： | 100081 北京市海淀區(qū)杏石*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 納米 金屬 修飾 石墨 導(dǎo)電 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明是關(guān)于一種納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料及其制備方法，其制備方法包括：將石墨烯與分散劑混合分散，得到石墨烯分散體系；將金屬鹽溶解于溶劑中，得到金屬鹽溶液；將所述金屬鹽溶液與石墨烯分散體系超聲分散，加入穩(wěn)定劑，得到混合溶液；將所述的混合溶液微波加熱，過濾，清洗并干燥，得到混合粉末；將所述的混合粉末在惰性氣氛中燒結(jié)，粉碎球磨，得到納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料。本發(fā)明通過微波還原法，對(duì)金屬鹽溶液進(jìn)行還原，還原后的納米金屬顆粒在相鄰兩片石墨烯接觸部位及缺陷部位沉積，降低了石墨烯片與片之間的接觸電阻，進(jìn)而增強(qiáng)了石墨烯材料的導(dǎo)電性。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種石墨烯導(dǎo)電材料及其制備方法，特別是涉及一種納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料及其制備方法。
背景技術(shù)
石墨烯為一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)二維材料，所以又叫做單原子層石墨，是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料。
石墨烯理論電導(dǎo)率可達(dá)106S/cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通碳材料。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于石墨烯片與片之間的接觸電阻，同時(shí)由于其內(nèi)部缺陷，導(dǎo)致石墨烯實(shí)際發(fā)揮的電導(dǎo)率在103S/cm以下的水平，與碳納米管及氣相生長碳納米纖維等材料相關(guān)性能相當(dāng)。當(dāng)前，石墨烯作為導(dǎo)電劑或復(fù)合導(dǎo)電包覆材料已經(jīng)在鋰電池，導(dǎo)電油墨，印刷電路等應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮了較好作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種新型的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料及其制備方法，所要解決的技術(shù)問題是解決石墨烯在材料應(yīng)用過程中存在的片與片之間的接觸電阻，提升電導(dǎo)率，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其包括：
將石墨烯與分散劑混合分散，得到石墨烯分散體系；
將金屬鹽溶解于溶劑中，得到金屬鹽溶液；
將所述金屬鹽溶液與石墨烯分散體系超聲分散，加入穩(wěn)定劑，得到混合溶液；
將所述的混合溶液微波加熱，過濾，清洗并干燥，得到混合粉末；
將所述的混合粉末在惰性氣氛中燒結(jié)，粉碎球磨，得到納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
優(yōu)選的，前述的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其中所述的石墨烯的層數(shù)為1-10層，片徑為0.1-20μm；
所述的分散劑為乙二醇、丙三醇、乙醇、異丙醇、N-甲基吡咯烷酮、四氫呋喃和水中的至少一種；
所述的石墨烯與分散劑的質(zhì)量比為1-5:95-99。
優(yōu)選的，前述的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其中所述的金屬鹽為硝酸鹽、高氯酸鹽和氯化鹽中的至少一種；所述的金屬鹽中的金屬元素為金、鉑、銀、釕、鈀、鈷、錳、鎳中的至少一種；
所述的溶劑為水和/或醇；所述的金屬鹽溶液的濃度為0.05-1mol/L。
優(yōu)選的，前述的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其中所述的穩(wěn)定劑為檸檬酸1-5％；所述的穩(wěn)定劑占金屬鹽和石墨烯總質(zhì)量的1-5％。
優(yōu)選的，前述的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其中所述的微波加熱的功率為500-1000W，加熱時(shí)間為0.5-5min。
優(yōu)選的，前述的納米金屬修飾的石墨烯導(dǎo)電材料的制備方法，其中所述的惰性氣氛為氬氣和氫氣的混合氣體，所述氬氣和氫氣的摩爾比為5-10:1。
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