[发明专利]一种高导电石墨烯复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种高导电石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按质量比0.5∶4∶0.3取去离子水、无水乙醇和异丙醇，混匀；以无水乙醇的质量为基准，加入2.5-6wt％的分散剂和7-11wt％的还原剂；继续搅拌20-25min，获得溶液A；

(2)将氧化石墨烯加入到溶剂A中，超声分散后获得溶液B；氧化石墨烯在溶液B中的浓度为2-5g/L；

(3)按Cu与氧化石墨烯的质量比为13-25∶6-9，Ag与氧化石墨烯的质量比为9-11∶6-9，分别称取硝酸铜和硝酸银；然后依次加入去离子水中，在65℃搅拌30min，获得溶液C；去离子水与氧化石墨烯的质量比为70∶6-9；

(4)在搅拌和超声条件下，将溶液B加入到溶液C中，获得溶液D；

(5)按炭黑与氧化石墨烯的质量比为30-40∶6-9，石墨微粉与氧化石墨烯的质量比为15-42∶6-9，分别称取炭黑粉体和石墨微粉；在超声条件下依次加入到溶液D中，获得溶液E；

(6)将溶液E转移到反应釜中，在230℃保温4个小时；将所获得的液体取出，冷冻干燥15小时，获得高导电石墨烯复合材料；该复合材料中，石墨烯作为石墨微粉的导电网络结构连接微区，石墨烯表面原位还原形成铜纤维和银纳米线，炭黑粒子嵌入石墨烯，与石墨微粉、铜纤维、银纳米线构成的三维网络结构形成多维度导电网络。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，分散剂是十二烷基苯磺酸钠、聚乙二醇6000中的一种或两种混合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，还原剂是葡萄糖、甲醛中的一种或两种混合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，搅拌的速率为2000-3000转/分钟。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化石墨烯为1-5层的粉体、片径尺寸70-200nm；炭黑为链纳米颗粒，粒径为20-80nm；石墨微粉的粒径为0.2-0.5μm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中，最终制得的石墨烯复合材料的电导率≥10⁶S/m。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中，最终制得的石墨烯复合材料中，铜纤维的直径为1-3μm，长度为5-10μm；银纳米线直径为200-500nm，长度为3-5μm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(6)中，最终制得的石墨烯复合材料中的有效作用成分包括：石墨烯6-9wt％，铜纤维13-25wt％，炭黑30-40wt％，银纳米线9-11wt％，石墨微粉15-42wt％。