本發(fā)明屬于碳材料技術領域,具體是涉及一種石墨烯匯流條的制備方法。
背景技術:
石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的唯一存在的二維自由態(tài)原子晶體,是構筑零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨的基本結構單元。它具有高電導、高熱導、高硬度和高強度等奇特的物理、化學性質,在電子、信息、能源、材料和生物醫(yī)藥領域有廣闊的應用前景。
石墨烯作為未來可能替代硅成為下一代半導體行業(yè)基礎材料,其有著不一樣的優(yōu)良的性能。石墨烯具有遠比硅高的載流子遷移率,石墨烯具有室溫下高速的電子遷移率200 000 cm2 / V·s、量子霍爾效應、高的理論比表面積2600 m2/g、還具有高熱導率3000 W/m·K 和出色的力學性能( 高模量 1060GPa,高強度130GPa),被認為在單分子探測器、集成電路、場效應晶體管等量子器件、功能性復合材料、儲能材料、催化劑載體等方面有廣泛的應用前景。
匯流條的主要作用是將電源中的電流匯集,再將這些電流逐步引導到外部電路的中,其要求有良好的傳導性,其導電基體一般選用導電率優(yōu)良的金屬,如純銅、銅和鋁合金,目前,石墨烯在從實驗室走出到批量化生產已經成功后,使用石墨烯作為匯流條就成為了可能。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中的上述技術問題,本發(fā)明提供了一種石墨烯匯流條的制備方法,簡單、快捷、環(huán)保。
為了解決上述存在的技術問題,本發(fā)明采用下述技術方案:
一種石墨烯匯流條的制備方法,包括有以下步驟:
S1:提供金屬基底;
S2:將金屬基底的表面進行電暈處理;
S3:在金屬基底的表面均勻涂覆氧化石墨烯水溶液;
S4:將金屬基底進行干燥處理,使得金屬基底的表面附著上氧化石墨烯層;
S5:將附著有氧化石墨烯層的金屬基底置于高能射線照射裝置下進行照射,將氧化石墨烯還原成石墨烯,得到石墨烯層;
S6:將金屬基底進行清洗,清洗掉剩余的氧化石墨烯層;
S7:將金屬基底進行干燥,得到石墨烯匯流條。
在進一步的改進方案中,所述的高能射線照射裝置為激光照射裝置,其波長為150-850nm。
在進一步的改進方案中,所述的金屬基底為銅箔。
在進一步的改進方案中,所述涂覆操作為噴涂、印刷或旋涂。
在進一步的改進方案中,所述清洗操作是指用極性溶劑或有機溶劑進行清洗。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先在金屬基底表面附著上氧化石墨烯,然后將氧化石墨烯還原成石墨烯,這樣就得到了金屬基底及其表層附著的石墨烯層,即為石墨烯匯流條,整個制備過程簡單快捷,且其石墨烯的還原為高能射線照射還原,在此過程中由于不采用化學藥品,環(huán)保、無污染,其制備的石墨烯匯流條使用壽命長,傳導速率高。
下面結合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述:
【具體實施方式】
一種石墨烯匯流條的制備方法,包括有以下步驟:
S1:提供銅箔;
S2:將銅箔進行電暈處理;
S3:在銅箔的表面均勻噴涂氧化石墨烯水溶液;
S4:將銅箔進行干燥處理,使得銅箔的表面附著上氧化石墨烯層;
S5:將附著有氧化石墨烯層的銅箔置于高能射線照射裝置下進行照射,將氧化石墨烯還原成石墨烯,得到石墨烯層,使得銅箔表面附著有氧化石墨烯層和石墨烯層;
S6:將銅箔進行清洗,清洗掉剩余的氧化石墨烯層;
S7:將銅箔進行干燥,這樣銅箔表面就僅僅附著有石墨烯層,在這種情況下,我們得到銅箔及其表層的石墨烯層,即為石墨烯匯流條。
在本實施例中,所述的高能射線照射裝置為激光照射裝置,其波長為850nm,當然高能射線照射裝置也可以為X射線照射裝置、粒子束照射裝置等;在步驟S6中的清洗操作指采用極性溶液對未被還原掉的剩余的氧化石墨烯層進行清洗,使得銅箔表面僅僅附著石墨烯層。
盡管參照上面實施例詳細說明了本發(fā)明,但是通過本公開對于本領域技術人員顯而易見的是,而在不脫離所述的權利要求限定的本發(fā)明的原理及精神范圍的情況下,可對本發(fā)明做出各種變化或修改。因此,本公開實施例的詳細描述僅用來解釋,而不是用來限制本發(fā)明,而是由權利要求的內容限定保護的范圍。