[發明專利]一種復合導電膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201810975635.1
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109102919B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王文平;張安;張金柱;梁蒙蒙
• 申請（專利權）人: 山東圣泉新材料股份有限公司
• 主分類號: H01B1/22
• 分類號: H01B1/22;H01B1/24;H01B13/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種復合導電膜，其特征在于，所述復合導電膜包括纖維素類物質、石墨烯材料和金屬粒子；

其中，所述纖維素類物質和石墨烯材料相互搭接，所述金屬粒子填充在所述纖維素類物質和石墨烯材料相互搭載形成的空隙處，以避免金屬粒子與空氣接觸被氧化；

所述纖維素類物質的直徑為30-60nm，長徑比為2000；

所述金屬粒子的粒徑為5-10nm，以復合導電膜的質量為100％計，所述金屬粒子的含量為0.25-5wt％；

以復合導電膜的質量為100％計，所述纖維素類物質的含量為90-99.5wt％，所述石墨烯材料的含量為0.25-5wt％；

所述石墨烯材料的厚度小于10nm；

所述復合導電膜的電阻在37Ω以下，使用一段時間后電阻不升高，金屬粒子不被氧化，拉伸強度為22-37MPa，斷裂伸長率為7-12％。

2.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述金屬粒子包括金、銀、銅和鋁中的任意一種或至少兩種的組合。

3.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述金屬粒子包括銀和/或銅。

4.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述石墨烯材料包括單層石墨烯、雙層石墨烯和多層石墨烯中的任意一種或至少兩種組合；

或所述石墨烯材料包括改性石墨烯、還原氧化石墨烯、生物質石墨烯和石墨烯衍生物中的任意一種或至少兩種的組合。

5.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述石墨烯材料通過機械剝離法、氧化還原法、熱裂解法、插層剝離法、化學氣相沉積法、液相剝離法或生物質水熱碳化法制備得到。

6.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述石墨烯材料的電導率大于2000S/m。

7.根據權利要求6所述的復合導電膜，其特征在于，所述石墨烯材料的電導率大于3000S/m。

8.根據權利要求7所述的復合導電膜，其特征在于，所述石墨烯材料的電導率大于5000S/m。

9.根據權利要求1所述的復合導電膜，其特征在于，所述復合導電膜還包括導電炭黑、碳納米管和碳纖維中的任意一種或至少兩種的組合。

10.根據權利要求9所述的復合導電膜，其特征在于，以復合導電膜的質量為100％計，所述導電炭黑的含量為0.1-2wt％。

11.根據權利要求9所述的復合導電膜，其特征在于，以復合導電膜的質量為100％計，所述碳納米管的含量為0.1-2wt％。

12.根據權利要求9所述的復合導電膜，其特征在于，以復合導電膜的質量為100％計，所述碳纖維的含量為0.1-1wt％。

13.根據權利要求1-12中的任一項所述的復合導電膜的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將纖維素類物質分散液和石墨烯材料分散液混合后，加入金屬前驅體和還原劑，得到混合液；

(2)混合液發生水熱反應，然后除去溶劑使混合液成膜，得到所述復合導電膜。

14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述纖維素類物質分散液的濃度為0.5-2wt％。

15.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述石墨烯材料分散液的濃度為0.00125-0.1wt％。

16.根據權利要求14所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述石墨烯材料分散液中還包括分散劑。