一种测试石墨烯粉体电导率的方法技术

本发明专利技术提供了一种测试石墨烯粉体电导率的方法，涉及石墨烯电导率检测技术领域。一种测试石墨烯粉体电导率的方法，制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选在石墨烯粉体与粘结剂混合物与压片模具之间放置箔片。该方法使石墨烯粉体能更好地压片成型，制成的薄片整体性好，坚固不易碎，提高测试准确性；此外，优选放置箔片使获得的石墨烯薄片表面更光滑。此种方法缓解了传统方法制片不易成型、制成石墨烯薄片表面凹凸不平，测试结果不够准确的缺陷，且该方法简便易行。

【技术实现步骤摘要】
一种测试石墨烯粉体电导率的方法
本专利技术涉及石墨烯电导率检测
，具体而言，涉及一种测试石墨烯粉体电导率的方法。
技术介绍
石墨烯自2004年由诺贝尔奖获得者英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆(AndreGeim)和康斯坦丁·诺沃肖洛夫(KonstantinNovoselov)发现以来，其高强度、高导电性、高柔性等优质特性受到世界各国的高度重视。石墨烯是由单层碳原子紧密堆积成的二维蜂窝状品体，是构建其它维(零维的富勒烯、一维的碳纳米管、三维的石墨)碳同素异形体的基本单元。在自然界中，石墨烯是人们所认识到的最薄的一种材料，其厚度仅为0.335nm。其原子排列与单原子层石墨一样，这种近乎完美的结构使石墨烯具有众多奇特的电学、热学、力学等性能。其导热性好(5000W/(m·K))，比表面积大(2630m2/g)，载流子浓度高达1013/cm2，室温下电子迁移率可达200000cm2/(V·s)，即电子在石墨烯中的传导速度比在硅中快100倍。电子在石墨烯中的优异的传导速度，决定了石墨烯在电子器件、电池等领域有很大的应用潜力。因此，专利技术一种可以快速、稳定的测试石墨烯粉体电导率的方法，具有重要应用价值。目前石墨烯粉体测试的方法主要有四探针法、电化学工作站EIS法、示波器法。其中四探针法以其测试方便准确的优点，是目前行业内广泛应用测试方法。但四探针法有一个明显的缺点就是在压片处理时，石墨烯粉体不易成片，而且压片后的石墨烯表面凹凸不平，这直接影响了石墨烯电导率测试结果的准确性。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测试石墨烯粉体电导率的方法，用四探针法在制片时，在石墨烯粉体中加入粘结剂，能更好地压片成型，制成的薄片整体性好，不易碎，能有效提高测试结果的准确性、并且该方法快速、准确，测试结果稳定；此外，优选进一步应用箔片进行压片，获得的石墨烯薄片表面更光滑，厚度均匀，凹凸少，四探针法测试时不同位置电阻相对更均一，因此进一步保证了测试结果的准确性。为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：本专利技术提供了一种测试石墨烯粉体电导率的方法，包括以下步骤：制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，石墨烯粉体与粘结剂混合物是将石墨烯粉体和粘结剂混合后得到的，优选的混合方式包括对石墨烯粉体和粘结剂进行混合研磨处理。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，粘结剂为干燥粉体粘结剂；优选地，粘结剂为PVDF干燥粉体粘结剂和/或PVP干燥粉体粘结剂。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，石墨烯粉体与粘结剂的质量比为(1:2)～(5:1)；优选地，石墨烯粉体与粘结剂的质量比为(1:1)～(3:1)。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，压片前在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面和/或石墨烯粉体与粘结剂混合物下表面放置箔片，压片后取下箔片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，使用压片模具进行压片；在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面与压片模具之间和/或石墨烯粉体与粘结剂混合物下表面与压片模具之间放置箔片；优选地，箔片为表面光滑的箔片。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，箔片为表面光滑的金属箔片；优选地，箔片与压片模具底部形状稳合。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，金属箔片为铜箔或铝箔。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，箔片厚度为5～30μm，优选为10～20μm。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，压片压力为10～50MPa；优选地，压片压力为20～30MPa。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，压片时间为5～50min；优选地，压片时间为10～30min。优选地，在本专利技术技术方案的基础上，测试石墨烯粉体电导率的方法，包括以下步骤：a)将石墨烯粉体与粘结剂进行混合研磨处理，得到石墨烯粉体与粘结剂混合物；b)将箔片铺于压片模具底部，将石墨烯粉体与粘结剂混合物放入压片模具中，并在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面铺盖箔片，压片，取出压片后的石墨烯薄片，剥离附于石墨烯薄片表面的箔片；c)用四探针法测试石墨烯薄片的导电率；优选地，步骤(a)中，粘结剂为PVDF干燥粉体粘结剂和/或PVP干燥粉体粘结剂；优选地，步骤(a)中，石墨烯粉体与粘结剂的质量比为(1:1)～(3:1)；优选地，步骤(b)中，箔片为铝箔，且形状与模具稳合；压片压力为20～30MPa，压片时间为10～30min。优选地，步骤(c)中，采用电子数显外径千分尺测量石墨烯薄片3个不同位置的厚度，并测试这3个不同位置的电导率，其平均值即为石墨烯粉体的电导率。与已有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术提供的测试石墨烯粉体电导率的方法，用四探针法制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，加入粘结剂可以更好地压片成型，制成的石墨烯薄片整体性好，不易碎。该方法能有效提高测试结果的准确性、能快速、稳定、准确、真实地反应该石墨烯粉体的电导率，且该方法步骤简单易行。(2)本专利技术提供的测试石墨烯粉体电导率的方法优选进一步在石墨烯粉体与压片模具之间放置箔片，使获得的石墨烯薄片表面更光滑，箔片辅助压片能改善制成的石墨烯薄片凹凸不平的现象，获得的石墨烯薄片厚度更均一，测得的电导率结果更准确。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。根据本专利技术的第一个方面，提供了一种测试石墨烯粉体电导率的方法，制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率。石墨烯粉体，石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。石墨烯粉体是粉体状石墨烯，它具有比活性炭更优异的电导性能，比导电炭黑更稳定的电导性。电导率，也可以称为导电率，是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值。目前石墨烯粉体测试的方法主要有四探针法、电化学工作站EIS法、示波器法。其中四探针法以其测试方便准确的优点，是目前行业内广泛应用测试方法。但四探针法有一个明显的缺点就是在压片处理时，石墨烯粉体不易成片，而且压片后的石墨烯表面凹凸不平，这直接影响了石墨烯电导率测试结果的准确性。本专利技术用四探针法在制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片。压片优选用压片机压成片状，用于成型的原料粉末可以是完全干燥或有一定湿度，粉末通常置于模具中成型。制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，加入粘结剂可以更好地压片成型，制成的薄片整体性好，不易碎，能有效提高测试结果的准确性、并且该方法快速、准确，测试结果稳定。优选地，石墨烯粉体与粘结剂混合物是将石墨烯粉体和粘结剂混合后得到的，优选的混合方式包括对石墨烯粉体和粘结剂进行混合研磨处理。混合研磨是将石墨烯粉体和干燥粘结剂混合在一起进行研磨。石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，包括以下步骤：制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，石墨烯粉体与粘结剂混合物是将石墨烯粉体和粘结剂混合后得到的，优选的混合方式包括对石墨烯粉体和粘结剂进行混合研磨处理。

【技术特征摘要】
1.一种测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，包括以下步骤：制片时，将石墨烯粉体与粘结剂混合物进行压片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，石墨烯粉体与粘结剂混合物是将石墨烯粉体和粘结剂混合后得到的，优选的混合方式包括对石墨烯粉体和粘结剂进行混合研磨处理。2.按照权利要求1所述的测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，所述粘结剂为干燥粉体粘结剂；优选地，所述粘结剂为PVDF干燥粉体粘结剂和/或PVP干燥粉体粘结剂。3.按照权利要求1所述的测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，所述石墨烯粉体与所述粘结剂的质量比为(1:2)～(5:1)；优选地，所述石墨烯粉体与所述粘结剂的质量比为(1:1)～(3:1)。4.按照权利要求1-3任一项所述的测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，压片前在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面和/或石墨烯粉体与粘结剂混合物下表面放置箔片，压片后取下箔片，然后用四探针法测试压片后石墨烯薄片的电导率；优选地，使用压片模具进行压片；在石墨烯粉体与粘结剂混合物上表面与压片模具之间和/或石墨烯粉体与粘结剂混合物下表面与压片模具之间放置箔片；优选地，所述箔片为表面光滑的箔片。5.按照权利要求4所述的测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征在于，所述箔片为表面光滑的金属箔片；优选地，所述箔片与压片模具底部形状稳合。6.按照权利要求5所述的测试石墨烯粉体电导率的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋昕，王超武，肖双，张晓玉，朱胜凯，王瑛，赵成龙，
申请(专利权)人：山东玉皇新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37