一种纳米石墨烯铜箔的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合材料的制备方法，具体是一种纳米石墨烯铜箔的制备方法，能够应用于锂电池负极集流体领域。将石墨烯均匀涂覆在铜带表面，将表面涂覆石墨烯的铜箔对折，通过累积轧制剧烈塑性变形获得具有纳米微观结构组织的石墨烯铜带，将获得石墨烯均匀分布在铜带内部的纳米石墨烯铜带进行四道次冷轧制，进行连续递减厚度的轧制，形成所需规格的纳米石墨烯铜箔。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种复合材料的制备方法，具体是，能够应用于锂电池负极集流体领域。将石墨烯均匀涂覆在铜带表面，将表面涂覆石墨烯的铜箔对折，通过累积轧制剧烈塑性变形获得具有纳米微观结构组织的石墨烯铜带，将获得石墨烯均匀分布在铜带内部的纳米石墨烯铜带进行四道次冷轧制，进行连续递减厚度的轧制，形成所需规格的纳米石墨烯铜箔。【专利说明】
本专利技术涉及一种复合材料的制备方法，具体是，能够应用于锂电池负极集流体领域。
技术介绍
铜箔具有低表面氧气特性，可以附着与各种不同基材，如金属，绝缘材料等，拥有较宽的温度使用范围。主要应用于电磁屏蔽及抗静电，将导电铜箔置于衬底面，结合金属基材，具有优良的导通性，并提供电磁屏蔽的效果。可分为:自粘铜箔、双导铜箔、单导铜箔等。其中，电子级铜箔(纯度99.7%以上，厚度5um-105um)是电子工业的基础材料之一电子信息产业快速发展，电子级铜箔的使用量越来越大，产品广泛应用于工业用计算器、通讯设备、QA设备、锂离子蓄电池，民用电视机、录像机、CD播放机、复印机、电话、冷暖空调、汽车用电子部件、游戏机等。国内外市场对电子级铜箔，尤其是高性能电子级铜箔的需求日益增加。近年来，高性能铜箔在锂电池负极集流体领域得到广泛应用，同时，石墨具有由若干个平坦地排列的六元碳环的层重叠而成的层状结构，该单原子层?数原子层左右的石墨被称为石墨稀或石墨稀片。石墨稀片具有独有的电学、光学和机械特性，特别是载流子迁移率尚O因此，期待着石墨烯片在例如燃料电池用间隔物、透明电极、显示元件的导电性薄膜、无汞荧光灯、复合材料、药物递送系统(DDS)的载体等产业界内的广泛应用。因此，开发一种纳米石墨烯铜箔对于提高锂电池负极集流体的电学、光学和机械特性十分重要。专利技术专利申请公布号CN103370275A提出了石墨烯制造用铜箔及使用该铜箔的石墨烯的制造方法，但是该专利技术主要是提供了低成本生产大面积的石墨烯的石墨烯制造用铜箔及使用该铜箔的石墨稀的制造方法，不涉及本专利技术的纳米石墨稀铜箔的制备方法。专利技术专利申请公布号CN104600320A提出一种基于石墨烯的功能铜箔及其制备方法，给出了铜箔和含有石墨烯的材料涂层，利用石墨烯的储锂特性，消除集流体在涂覆电池材料过程中的露箔现象，降低了锂离子电池在使用过程中出现安全事故机率，但是进一步开发具有高强度、高导电性及散热性能的新一代石墨烯铜箔十分必要，本专利技术基于剧烈塑性变形技术和涂镀技术获得高性能纳米石墨稀铜箔。
技术实现思路
本专利技术专利的目的是:将石墨烯均匀涂覆在铜带表面，将表面涂覆石墨烯的铜箔对折，通过累积乳制剧烈塑性变形获得具有纳米微观结构组织的石墨烯铜带，然后通过4道次冷乳获得所需规格的纳米石墨烯铜箔，提供一种高强度、高导电性及散热性能的新一代石墨稀铜箔制造方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现: 第一步，将石墨烯、乙炔黑、PVB按照重量比为(10-90):(2-30):(3-50)称料，30。。在NMP中分散Ih后备用； 第二步，将第一步中已均匀分散的浆料均匀涂覆在铜带上形成石墨烯涂层，在90°C下烘干得到表面涂覆石墨稀的铜带； 第三步，铜带附着有石墨烯的一面从中间对折，对折成同等大小以便重新叠加供下一循环使用，将乳制厚度设置为铜带原厚度，进行乳制，将乳制后铜带在300-350Γ之间进行退火I小时； 第四步，将乳制后的石墨烯的铜带按照第二步、第三步处理，该过程反复7次，即获得石墨稀均勾分布在铜带内部的纳米石墨稀铜带，将乳制后铜带在300-350 °C之间进行退火I小时； 第五步，将纳米石墨稀铜带在冷乳机上冷乳，在乳制前需要将铜带在300-350°C之间进行退火I小时，共进行四道次冷乳制，进行连续递减厚度的乳制，形成所需规格的纳米石墨稀铜箔，经过卷轴收集成卷。本专利技术所述涂覆方式为喷涂，材料涂层厚度小于300μηι。本专利技术的有益效果是，通过本方法制备的铜箔经过累积乳制发生剧烈变形，晶粒组织得到有效细化，获得具有纳米微观结构的石墨烯铜箔，大大提高产品的强度、导电性及散热性。【附图说明】: 下面是结合附图和实施例对本专利技术的具体实施方案进行详细地说明。图1是本专利技术纳米石墨烯铜带的制备工艺； 图2为本专利技术的铜带乳制成铜箔的示意图； 上述图中的标记为 图1中，1.石墨烯涂层，2.铜带，3乳制装置； 图2中，1.纳米石墨烯铜带，2.第一次乳制装置，3.第二次乳制装置，4.第三次乳制装置，5.第四次乳制装置，6.卷曲装置。【具体实施方式】实施例第一步，将石墨烯、乙炔黑、PVB按照重量比为(85):(10): (5)称料，30°C在NMP中分散Ih后备用； 第二步，将第一步中已均匀分散的浆料均匀涂覆在在宽度为1000mm，厚度为0.3mm铜带上形成石墨稀涂层，在90°C下烘干得到表面涂覆石墨稀的铜带； 第三步，铜带附着有石墨烯的一面从中间对折，对折成同等大小以便重新叠加供下一循环使用，将乳制厚度设置为铜带原厚度0.3mm，进行乳制，将乳制后铜带在330°C之间进行退火I小时； 第四步，将乳制后的石墨烯的铜带按照第二步、第三步处理，该过程反复7次，累积足够应变，晶粒得到细化，同时，获得石墨烯均匀分布在铜带内部的纳米石墨烯铜带，将乳制后铜带继续在330°C之间进行退火I小时； 第五步，将纳米石墨稀铜带在冷乳机上冷乳，在乳制前需要将铜带在330 °C之间进行退火I小时，共进行四道次冷乳制，第一次乳制厚度为0.15mm，乳制后在330°C之间进行退火I小时，第二次乳制厚度为0.10mm，乳制后在330°C之间进行退火I小时，第三次厚度为0.075mm，乳制后在330 °C之间进行退火I小时，第四次厚度为0.050mm，通过进行连续递减厚度的乳制，形成所需规格的纳米石墨稀铜箔，经过卷轴收集成卷。最后应说明的是:以上所述仅为本专利技术的实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.，其特征是:将石墨烯均匀涂覆在铜带表面，将表面涂覆石墨烯的铜箔对折，通过累积乳制剧烈塑性变形获得具有纳米微观结构组织的石墨烯铜带，然后通过4道次冷乳获得所需规格的纳米石墨烯铜箔。2.根据权利要求1所述的一种纳米石墨烯铜箔制备的方法，其特征是:石墨烯、乙炔黑、PVB按照重量比为(10-90):(2-30):(3-50)称料，30°C在NMP中分散Ih后备用。3.根据权利要求1所述的一种纳米石墨稀铜箔制备的方法，其特征是:涂覆在铜带上形成石墨稀涂层，在90°C下烘干得到表面涂覆石墨稀的铜带。4.根据权利要求1所述的一种纳米石墨烯铜箔制备的方法，其特征是:铜带附着有石墨烯的一面从中间对折，对折成同等大小以便重新叠加供下一循环使用，将乳制厚度设置为铜带原厚度，进行乳制，将乳制后铜带在300-350°C之间进行退火I小时，该过程反复7次，获得石墨稀均勾分布在铜带内部的纳米石墨稀铜带。5.根据权利要求1所述的一种纳米石墨烯铜箔制备的方法，其特征是:将获得石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米石墨烯铜箔的制备方法，其特征是：将石墨烯均匀涂覆在铜带表面，将表面涂覆石墨烯的铜箔对折，通过累积轧制剧烈塑性变形获得具有纳米微观结构组织的石墨烯铜带，然后通过4道次冷轧获得所需规格的纳米石墨烯铜箔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐淑波，景财年，林晓娟，任国成，范小红，黄丽丽，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东;37