1.一種基于石墨烯纖維無紡布的自熱膜,其特征在于,所述自熱膜包括能量層和發(fā)熱層,以及位于能量層和發(fā)熱層之間的隔離層等部件,所述能量層的兩極分別與發(fā)熱層的兩端相連,形成閉合回路;所述能量層由柔性光伏薄膜構(gòu)成,所述發(fā)熱層由石墨烯纖維無紡布構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱膜,其特征在于,所述能量層的一端與發(fā)熱層的一端通過開關(guān)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱膜,其特征在于,所述隔離層由熱隔離材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱膜,其特征在于,所述石墨烯纖維無紡布由直徑為1~1000μm的石墨烯纖維相互搭接形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的石墨烯纖維之間相互融合,所述石墨烯纖維由石墨烯片沿軸向定向排列而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自熱膜,其特征在于,所述石墨烯纖維無紡布通過以下方法制備得到:
(1)配置濃度為1~15mg/mL的氧化石墨烯分散液,溶劑為N,N-二甲基甲酰胺,并將其作為紡絲液。
(2)使紡絲液以0.01~10mL/min擠出速度通過直徑為10~1000μm的紡絲管進(jìn)入乙酸乙酯凝固液中,凝固液中浸泡30~200min后凝固成絲,真空抽濾收集,室溫放置5-30h,60℃真空干燥,得到氧化石墨烯纖維組成的薄膜。
(3)將步驟2得到的薄膜在水和乙醇的混合液(水:乙醇的體積比=3:1~1:3)中重新分散,得到氧化石墨烯纖維的懸浮液,經(jīng)過濾網(wǎng)過濾沉積,在過濾網(wǎng)上得到氧化石墨烯纖維無紡布;將氧化石墨烯纖維無紡布用乙醇洗滌三遍,80℃干燥。
(4)將干燥后的氧化石墨烯纖維無紡布還原,得到石墨烯纖維無紡布。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯纖維無紡布制備方法,其特征在于,凝固液置于可旋轉(zhuǎn)的容器中,通過控制容器的旋轉(zhuǎn)速度與紡絲液擠出速度的比值,使得石墨烯纖維的長度在2mm以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯纖維無紡布制備方法,其特征在于,收集石墨烯短纖維的濾網(wǎng)為孔徑在0.2~100μm范圍的微孔濾膜、紗網(wǎng)或不銹鋼金屬網(wǎng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯纖維無紡布制備方法,其特征在于,還原方法為使用氫碘酸、水合肼、維他命C、硼氫化鈉等化學(xué)還原劑進(jìn)行還原或100~3000℃熱還原。