单层和多层石墨烯层在溶液中的稳定分散体制造技术

本发明专利技术公开了用于制造胶态石墨烯分散体的方法，包括下述步骤：（ｉ）将氧化石墨分散于分散介质中，以形成胶态氧化石墨烯分散体或氧化多层石墨烯分散体；（ｉｉ）将分散态的氧化石墨烯或氧化多层石墨烯热还原。根据制备起始分散体的方法，获得了下述石墨烯或多层石墨烯分散体：其可以被进一步加工为具有比石墨更大的晶面间间距的多层石墨烯。该分散体和多层石墨烯是例如适于制造可充电锂离子电池的材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导电碳质材料及其制造的领域，尤其是涉及适用于可充电锂离子电池 的材料。
技术介绍
术语石墨烯(graphene)是指具有6个碳原子的sp2_杂化环的一个原子厚的平面 薄片。完美的石墨烯仅由六角形蜂巢组成。圆柱形的石墨烯层被称为碳纳米管。在讨论石 墨中的单层的特性时，也可以使用术语石墨烯。这些特性分别为例如反应活性、或发生的反 应、或结构关系。石墨烯层可以通过适当的磨蚀、机械剥离或化学气相沉积来制备。这些方法中的 一种是所谓的透明胶带法(Scotch-Tape-Method) [10]。在该方法中，从石墨晶体上移取单 个层并转移至样品架。近来，公开了一种化学气相沉积法，其中在能够生成石墨烯层之前，必须用薄的Ni 层涂覆Si02/Si基底，并且该涂覆后的基底必须经受特定的气体处理。为了制造能够涂覆 其它基底的石墨烯层，必须将Ni或SiO2层溶解。这种石墨烯薄膜具有非常好的电性能、光 性能和机械性能(例如弯曲)[9]。另一种方法是将碳化硅加热至高温(1100°C )而将其还原为石墨烯。该过程制造 的层的范围取决于所用SiC基底的尺寸，并且由于昂贵的原料而非常昂贵，而且因为所本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造胶态石墨烯分散体或多层石墨烯分散体的方法，包括下述步骤：（ｉ）将氧化石墨分散于分散介质中，以形成胶态氧化石墨烯分散体或氧化多层石墨烯分散体；（ｉｉ）将分散态的氧化石墨烯或氧化多层石墨烯热还原。

【技术特征摘要】
EP 2009-5-26 09161106.1制造胶态石墨烯分散体或多层石墨烯分散体的方法，包括下述步骤(i)将氧化石墨分散于分散介质中，以形成胶态氧化石墨烯分散体或氧化多层石墨烯分散体；(ii)将分散态的氧化石墨烯或氧化多层石墨烯热还原。2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)在至少120°C的温度进行。3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)在120°C至130°C的温度进行。4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)在至少130°C的温度进行。5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)在至少150°C的温度进行。6.如权利要求1所述的方法，其中所述分散介质是质子的、极性分散介质，优选水基分 散介质。7.如权利要求6所述的方法，其中所述分散介质是水，步骤(i)中的分散体是胶态氧化 石墨烯分散体，且步骤(ii)中制造的分散体是胶态石墨烯分散体。8.如权利要求6所述的方法，其中所述分散介质包含氨。9.如权利要求1所述的方法，其中所述分散介质是非质子的、极性分散介质，优选乙腈。10.如权利要求1所述的方法，其中步骤(ii)在一定温度进行一定时间，以产生碳 氧(C/0)比率至少为4且优选最多为13、例如为约7、最优选地或至少为13. 5、优选至少为 20、更优选至少为25的胶态石墨烯分散体。11.如权利要求6所述的方法，其中所述分散介质是酸化水，优选pH为约4的水，步骤 (i)中的分散体是氧化多层石墨烯分散体，且步骤(ii)中制造的分散体是多层石墨烯分散 体。12.使用前述权利要求任一项的方法制造石墨烯或多层石墨烯层或多层石墨烯粒子的 方法，包括下述步骤(i)将氧化石墨分散于分散介质中，以形成氧化石墨烯或氧化多层石墨烯分散体；(ii)将分散态的氧化石墨烯或氧化多层石墨烯热还原；并且或者将步骤(i)的分散体沉积于基底上或使其沉淀并然后进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：R耐斯珀尔，K汤米，
申请(专利权)人：巴莱诺斯清洁能源控股公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]