[发明专利]一种基于石墨烯的可折叠电热膜器件

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯的可折叠电热膜器件，包括发热元件、保护膜和截流体；其中发热元件为石墨烯膜，厚度不大于200层，使得其单位面积的电阻大大提高，此外，其缺陷密度ID/IG≤0.05，导电率达到1.2～1.5MS/m。折叠5000次后保持原有的电学性能。

主权项

1.一种基于石墨烯的可折叠电热膜器件，其特征在于，包括发热元件、保护膜和两个截流体，所述保护膜位于发热元件的上下两侧，两个截流体分别与发热元件的两端相连；截流体为金属电极；发热元件为石墨烯膜，通过以下方法制备得到：(1)将氧化石墨烯配制成浓度为0.5‑10ug/mL氧化石墨烯水溶液，抽滤成膜，厚度方向的层数不大于200层；(2)将贴附于抽滤基底上的氧化石墨烯膜置于密闭容器中，80‑100度HI高温从底部往上熏蒸0.1‑1h；(3)将融化的固体转移剂均匀涂敷在还原氧化石墨烯膜表面，并于室温下冷却，直至薄膜和基底分离；(4)对步骤3处理后的还原氧化石墨烯膜进行加热处理，使得固体转移剂升华或者挥发；(5)将还原氧化石墨烯膜以1℃/min升温300℃(缓慢加热，增加石墨烯膜表面褶皱扩展单位空间内石墨烯膜的面积)；然后10℃/min升温置于2000℃，保温6‑12小时，以去除石墨烯内部绝大部分原子缺陷，但不恢复石墨烯内部堆叠结构；(6)采用磁控溅射的方式在步骤5处理后的石墨烯膜表面喷涂一层金属纳米粒子；所述金属纳米粒子选自钛、钨、铁、镁、钼，溅射的金属纳米粒子的摩尔量不大于石墨烯膜中碳原子摩尔量的30％，在800‑1200℃下将溅射有金属纳米粒子的石墨烯膜进行氯化处理，金属纳米粒子以氯化物形式逸散；(7)将氯化后的石墨烯膜在2000℃高温处理，得到层间交联的石墨烯膜。