[发明专利]生产石墨烯的方法

权利要求书

1.一种生产石墨烯薄片的方法，该方法包括以下步骤：

(a)在含有氢离子的熔盐中，通过石墨电极的电化学腐蚀形成碳质粉末，

(b)从熔盐液体中回收得到的碳质粉末，以及

(c)通过在非氧化气氛中加热碳质粉末来热处理碳质粉末，以生产包含石墨烯薄片的热处理粉末。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔盐包含锂、钠或钾的卤化盐。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在石墨电极的电化学腐蚀过程中，所述熔盐的温度高于800℃。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在石墨电极的电化学腐蚀过程中，所述熔盐与干气体接触，所述干气体包含惰性气体和氢气。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述惰性气体为氩气或氮气。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，熔盐和碳质粉末通过包括以下步骤的方法回收：冷却和固化熔盐，并从碳质粉末上清洗下固化盐。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，该方法还包括将清洗过的碳质材料进行真空过滤的步骤。

8.根据权利要求1、2和7中任意一项所述的方法，其中，所述碳质粉末包括热处理步骤之前的金属氢化物化合物，所述金属氢化物中的金属种类来自于熔盐。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述金属氢化物化合物包括氢化锂。

10.根据权利要求1、2、7和9中任意一项所述的方法，其中，在还原气氛中，通过加热至高于1000℃的温度，对所述碳质粉末进行热处理。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，通过加热至1250℃+/-50℃的温度，对所述碳质粉末进行热处理。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述还原气氛为还原性气体气氛。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述还原气氛为包含氮气和氢气的混合物的气氛。

14.根据权利要求1、2、7、9、11、12和13中任意一项所述的方法，其中，在低压环境下，通过加热对所述碳质粉末进行热处理。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述低压环境为真空或部分真空。

16.根据权利要求1、2、7、9、11、12、13和15中任意一项所述的方法，其中，所述石墨烯薄片为具有大于200nm的横向尺寸的石墨烯纳米薄片。

17.根据权利要求1、2、7、9、11、12、13和15中任意一项所述的方法，其中，在电极电化学腐蚀过程中，石墨电极处的电流为大于0.5A/cm²。

18.根据权利要17所述的方法，其中，石墨电极处的电流为为2A/cm²+/-0.5A/cm²。

19.根据权利要求1、2、7、9、11、12、13、15和18中任意一项所述的方法，其中，基于每平方米浸入离子液体中的石墨电极，石墨烯薄片的生产速率大于1kg/h。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，石墨烯薄片的生产速率大于1.5kg/h。