CN107381558A - 一种高导电率石墨烯膜的制备方法及高导电率石墨烯膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及碳纳米材料技术领域，具体涉及一种高导电率石墨烯膜的制备方法及高导电率石墨烯膜，所述高导率石墨烯膜的制备方法包括以下步骤：(1)在膨胀石墨中插层金属离子，制成石墨烯悬浮液；(2)悬浮液涂布在基底上；(3)采用磁控溅射法在上述基底上沉积金属和石墨烯的复合薄膜；(4)在复合薄膜上涂布石墨烯薄膜；(5)除去基底，得到高导电率石墨烯膜；本发明通过金属离子和原子对石墨烯进行改性，有效阻止石墨烯的团聚，提高了石墨的导电性，通过多层薄膜复合得到的石墨烯膜，具有较高的致密度。
Description
技术领域
本发明涉及碳纳米材料技术领域，具体涉及一种高导电率石墨烯膜的制备方法及高导电率石墨烯膜。
背景技术
石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，也是只有一个碳原子厚度的二维材料，厚度仅有0.335nm，是目前世上最薄却也是最坚硬的纳米材料。它几乎是完全透明的，吸收率仅为2.3％。导热系数高达5300W/m·K。石墨烯的电子导电性良好，常温下其电子迁移率高于15000cm2/V·s，而电阻率仅为10-6Ω·cm，为目前世上电阻率最小的材料。总之石墨烯是一种高透光率、高导电性、高柔韧性、高机械强度、高导热性的优异的透明导电薄膜，在未来的柔性触控显示领域具有很大的优势。
现有工艺相对成熟且可实现大面积制备石墨烯薄膜的方法是采用化学气相沉积法在金属催化基材上生长石墨烯，然后通过相应的转移方法将石墨烯转移到目标基材上。目前的石墨烯转移工艺使得石墨烯薄膜的导电性变差，且转移工艺良率低，制备成本高，尤其针对大面积石墨烯薄膜的制备问题更为突出。
石墨烯优异的柔韧性在柔性触控屏领域和柔性显示领域具有很大的优势。为了满足触控屏和显示产品的轻薄化发展趋势，需要采用更为轻薄的基材作为石墨烯透明导电薄膜的目标衬底。现有的制备柔性显示器件所采用的超薄的基材PI膜，厚度多在10-30um，若采用现有的石墨烯转移工艺将石墨烯转移到厚度为10-30um的PI膜上，由转移工艺导致的石墨烯导电性差和良率低的问题变得更为突出。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高导电率石墨烯膜的制备方法。
发明的目的之二是提供一种高导电率石墨烯膜，它具有良好的导电率。
为了实现上述目的，本发明提供一种高导电率石墨烯膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)对石墨进行膨胀处理，得到膨胀石墨；
(2)将膨胀石墨与Mn+在有机溶剂中混合均匀，在酸性溶液中，在60～80℃下超声分散30～90min，然后静置5～15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到悬浮液；
(3)采用旋涂法将悬浮液涂布在基底上，然后真空干燥5～15min后，得到基片A；
(4)将基片A置于真空沉积室中，以石墨和金属的复合靶为靶材，氩气为保护气，在基片A上溅射沉积金属层，得到基片B，其中氩气的流量为80～200sccm，溅射沉积的时间为2～10min，然后按照步骤(3)的方法，在基片B上涂布石墨烯层；
(5)除去基底，得到高导电率石墨烯膜；
其中，所述M为Fe3+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Pt+、Pd+、Au+中的至少一种。
本发明中，首先在膨胀石墨中插层金属离子，一方面可以避免剥离的石墨烯发生团聚，另一方面，将金属离子导入石墨层中，可以对石墨烯进行改性，使得石墨烯不仅具有良好的透过率，而且还具有优异的导电性。
在步骤(2)中，酸性溶液不仅有利于石墨烯的剥离，还有利于金属离子在溶液中的稳定性，优选的，所述酸性溶液的pH≤3，所述酸性溶液可以为硫酸溶液、盐酸溶液、硝酸溶液、高氯酸溶液中至少一种。
为了提高石墨烯悬浮液的稳定性，所述石墨烯悬浮液中还含有表面活性剂，表面活性剂能够提高石墨烯悬浮液的稳定性，优选的，所述表面活性剂为N-甲基-吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯月桂醚、***、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氧化乙烯中的至少一种。
本发明中石墨烯的浓度也是影响石墨烯薄膜稳定性的因素之一，石墨烯浓度过高，则会引起石墨烯的团聚，石墨烯浓度过低，则会导致后续制备的石墨烯薄膜致密度降低，优选的，所述石墨烯的浓度为3～15mg/mL。
金属离子的浓度影响石墨烯的导电性，优选的，所述金属离子的浓度为1～10mol/L。
有机溶剂是分散石墨烯的介质，本发明对其没有特殊的要求，可以为所述领域技术人员所公知的有机溶剂，为了降低后期干燥的时间，本发明优选低沸点的有机溶剂，例如可以为乙醇、丙酮、二氯甲烷和***中的至少一种。
本发明通过旋涂法，将石墨烯悬浮液涂覆在基底的表面，然后干燥，在基底表面形成石墨烯薄膜。
所述旋涂法的具体工艺为：
(3a)基片清洗；
(3b)在基片置于匀胶机中，在基片上涂覆一层PMMA；
(3c)在涂覆PMMA的基片上旋转涂覆石墨烯悬浮液；
(3d)将步骤(3c)制备得到的基片置于真空干燥箱中，在60～120℃下干燥5～15min。
为了使后续的涂覆能够顺利进行，提高产品的品质，延长其使用寿命，在本发明的制备方法中，还对基底进行预处理，以达到除去基底表面油污、锈迹以及灰尘的目的。本发明采用本领域内常规使用的方法对基底进行预处理，具体的，所述预处理的步骤为：将基底用有机溶剂超声清洗，再除去基底表面的溶剂，进行干燥。
通过在基片A上旋涂PMMA，便于后期石墨烯薄膜的无损伤转移。为了提高石墨烯薄膜的导电性，本发明中，在基片A上进行溅射沉积金属掺杂的第二石墨烯薄膜，该石墨烯膜不仅具有完整的晶格结构，还具有优异的导电性，同时也提高了石墨烯膜的致密度。
本发明中，首先通过旋涂法在基底上沉积第一石墨烯薄膜，旋涂的工艺是影响石墨烯薄膜的均匀度和厚度的重要因素，为了获得厚度均匀且较薄的石墨烯涂层，所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在300～500r/min下涂覆2～5s，然后在800～1000r/min下涂覆1～3s。
本发明通过溅射沉积法在旋涂法制得的薄膜上沉积石墨烯和金属的复合薄膜。其中溅射沉积的工艺为：将基片A置于磁控溅射镀膜沉积室内，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10-3Pa，然后向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和金属复合靶为靶材，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为10min。
通过同时溅射石墨靶和金属靶，在基片A上沉积石墨烯和金属的复合薄膜，赋予了石墨烯良好的导电性和机械性能。金属靶和石墨靶的暴露面积决定涂层中石墨烯和金属的含量比，为了使石墨烯薄膜的性能达到最佳，优选的，所述石墨和金属的复合靶中，石墨靶和金属靶的暴露面积之比为(1～6)：1。
所述金属靶为由锰靶、钴靶、镍靶、银靶、铂靶、钯靶、金靶中的至少一种。
在溅射沉积的第二石墨烯薄膜上再旋转涂覆第三石墨烯薄膜，可以有效避免金属被氧化，从而提高石墨烯膜的使用寿命。
为了进一步提高石墨烯膜的导电性和机械性能，优选的，所述高导电率石墨烯膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)对石墨进行膨胀处理，得到膨胀石墨；
(2)将膨胀石墨与Mn+在有机溶剂中混合均匀，在酸性溶液中，在60～80℃下超声分散30～90min，然后静置5～15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到悬浮液；
(3)采用旋涂法将悬浮液涂布在基底上，然后真空干燥5～15min后，得到基片A；
(4)将基片A置于真空沉积室中，以石墨和金属的复合靶为靶材，氩气为保护气，在基片A上溅射沉积金属层，得到基片B，其中氩气的流量为80～200sccm，溅射沉积的时间为2～10min，然后按照步骤(3)的方法，在基片B上涂布石墨烯层；
(5)重复步骤(4)1～2次；
(6)除去基底，得到高导电率石墨烯膜。
本发明还提供一种高导电率石墨烯膜，由上述制备方法制备得到。
所述石墨烯薄膜由至少三层石墨烯组成，所述石墨烯薄膜的厚度为100～200nm。
为了进一步提高石墨烯膜的导电性和机械性能，优选的，所述石墨烯膜由5～7层薄膜组成，所述石墨烯膜的厚度为200～500nm。
本发明的石墨烯膜是由多层石墨烯组成，石墨烯的层数可依据实际应用的需要进行调节。
通过上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
1、在膨胀石墨中插层金属离子，一方面可以避免剥离的石墨烯发生团聚，另一方面，将金属离子导入石墨层中，可以对石墨烯进行改性，使得石墨烯不仅具有良好的透过率，而且还具有优异的导电性。
2、本发明通过溅射沉积法在旋涂法制得的薄膜上沉积石墨烯和金属的复合薄膜。
3、采用旋涂法和磁控溅射结合的方法，将多层石墨烯薄膜复合，制备石墨烯膜，不仅保留了石墨烯晶格的完整性，同时也使石墨烯膜具有较高的致密度。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
(1)膨胀石墨制备：首先在干燥烧杯中加入55mL 98％浓硫酸和1g硝酸钠，冰浴条件下冷却，当体系温度低于5℃时，搅拌条件下加入2g鳞片石墨，混合均匀后，缓慢加入5g高锰酸钾，控制反应液温度不超过20℃，反应2h，然后将烧杯置于35℃左右的恒温水浴中，均匀搅拌，待混合液温度升至35℃，反应30min，加入92mL去离子水，控制反应液温度在98℃左右，继续搅拌15min，然后加入280mL去离子水将反应终止，同时加入20mL 30％双氧水，这时溶液从棕黑色变为鲜亮的黄色，趁热过滤，并用2L 5％稀盐酸对产物进行洗涤，用去离子水充分洗涤直至pH值为中性。然后在60℃烘箱中干燥，研磨，将获得的氧化石墨置于干燥器中保存，取0.6g氧化石墨粉末置于100mL陶瓷坩埚中，用细铁丝将盖子绑好固定，将绑好的坩埚放入1050℃马弗炉中，30s后取出，得到膨胀石墨；
(2)将500mg膨胀石墨、1mol氯化铁和1g***在200mL乙醇中混合均匀，加入硫酸调节溶液pH值为1，在75℃下超声分散60min，然后静置15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到浓度为15mg/mL的石墨烯悬浮液；
(3)将铜片用无水乙醇和丙酮分别超声清洗30min，然后烘干，将洗净后的铜片置于匀胶机中，然后在基片上涂覆PMMA，然后继续涂覆石墨烯悬浮液；所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在450r/min下涂覆2s，然后在1000r/min下涂覆1s；然后将铜片置于真空干燥箱中，在95℃下干燥15min，得到厚度约为50nm的第一石墨烯涂层；
(4)将步骤(3)得到的铜片置于真空沉积室中，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10-3Pa，然后以120sccm的流速向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和钴的复合靶为靶材(A石墨：A钴＝3)，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为8min，得到厚度约为100nm的第二石墨烯薄膜；
(5)将步骤(3)和步骤(4)的重复2次，在第二石墨烯薄膜上沉积第三层至第六层石墨烯薄膜；然后再按照步骤(3)的方法在第六石墨烯薄膜上涂覆第七层石墨烯薄膜；
(6)将上述负载石墨烯薄膜的铜片置于0.5moL/L的氯化铁溶液中，至铜片完全被腐蚀，然后将薄膜用水清洗3次，晾干后，得到高导电率石墨烯膜。
根据上述方法制备得到的石墨烯膜由7层石墨烯薄膜组成，其中，第一、第三、第五和第七层石墨烯薄膜的厚度为50nm，第二、第四、第六层石墨烯薄膜的厚度为100nm。
实施例2
(1)膨胀石墨的制备方法同实施例1；
(2)将500mg膨胀石墨、5g十二烷基苯磺酸钠与0.8mol硝酸镍在在200mL二氯甲烷中混合均匀，加入盐酸调节溶液pH值为1.5，在80℃下超声分散45min，然后静置15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到浓度为10mg/mL的石墨烯悬浮液；
(3)将铜片用无水乙醇和丙酮分别超声清洗15min，然后烘干，将洗净后的铜片置于匀胶机中，然后在基片上涂覆PMMA，然后继续涂覆石墨烯悬浮液；所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在400r/min下涂覆3s，然后在800r/min下涂覆3s；然后将铜片置于真空干燥箱中，在80℃下干燥15min，得到厚度约为70nm的第一石墨烯涂层；
(4)将步骤3得到的铜片置于真空沉积室中，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10- 3Pa，然后以200sccm的流速向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和钯的复合靶为靶材(A石墨：A钯＝2)，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为2min，得到厚度约为45nm的第二石墨烯薄膜；
(5)按照步骤(3)和步骤(4)的方法在第二石墨烯薄膜上沉积第三层和第四层石墨烯薄膜；然后再按照步骤(3)的方法在第四石墨烯薄膜上涂覆第五层石墨烯薄膜；
(6)将上述负载石墨烯薄膜的铜片置于0.5moL/L的氯化铁溶液中，至铜片完全被腐蚀，然后将薄膜用水清洗3次，晾干后，得到高导电率石墨烯膜。
根据上述方法制备得到的石墨烯膜由5层石墨烯薄膜组成，其中，第一、第三、第五层石墨烯薄膜的厚度为70nm，第二、第四层石墨烯薄膜的厚度为45nm。
实施例3
(1)膨胀石墨的制备方法同实施例1；
(2)将500mg膨胀石墨、3g聚丙烯酸与0.5mol氯铂酸在在200mL丙酮中混合均匀，加入硝酸调节溶液pH值为2.5，在60℃下超声分散60min，然后静置10min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到浓度为12mg/mL的石墨烯悬浮液；
(3)将铜片用无水乙醇和丙酮分别超声清洗30min，然后烘干，将洗净后的铜片置于匀胶机中，然后在基片上涂覆PMMA，然后继续涂覆石墨烯悬浮液；所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在450r/min下涂覆3s，然后在900r/min下涂覆1s；然后将铜片置于真空干燥箱中，在75℃下干燥5min，得到厚度约为80nm的第一石墨烯涂层；
(4)将步骤3得到的铜片置于真空沉积室中，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10- 3Pa，然后以100sccm的流速向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和银的复合靶为靶材(A石墨：A银＝3)，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为5min，得到厚度约为40nm的第二石墨烯薄膜；
(5)然后再按照步骤(3)的方法在第二石墨烯薄膜上涂覆第三层石墨烯薄膜；
(6)将上述负载石墨烯薄膜的铜片置于0.5moL/L的氯化铁溶液中，至铜片完全被腐蚀，然后将薄膜用水清洗3次，晾干后，得到高导电率石墨烯膜。
根据上述方法制备得到的石墨烯膜由3层石墨烯薄膜组成，其中，第一、第三层石墨烯薄膜的厚度为80nm，第二层石墨烯薄膜的厚度为40nm。
实施例4
(1)膨胀石墨的制备方法同实施例1；
(2)将500mg膨胀石墨、2gN-甲基-吡咯烷酮与2mol氯化锰在在200mL丙酮中混合均匀，加入硫酸调节溶液pH值为3，在80℃下超声分散90min，然后静置10min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到浓度为8mg/mL的石墨烯悬浮液；
(3)将铜片用无水乙醇和丙酮分别超声清洗30min，然后烘干，将洗净后的铜片置于匀胶机中，然后在基片上涂覆PMMA，然后继续涂覆石墨烯悬浮液；所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在500r/min下涂覆2s，然后在800r/min下涂覆2s；然后将铜片置于真空干燥箱中，在60℃下干燥15min，得到厚度约为50nm的第一石墨烯涂层；
(4)将步骤3得到的铜片置于真空沉积室中，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10- 3Pa，然后以150sccm的流速向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和镍的复合靶为靶材(A石墨：A镍＝1)，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为10min，得到厚度约为50nm的第二石墨烯薄膜；
(5)然后再按照步骤(3)的方法在第二石墨烯薄膜上涂覆第三层石墨烯薄膜；
(6)将上述负载石墨烯薄膜的铜片置于0.5moL/L的氯化铁溶液中，至铜片完全被腐蚀，然后将薄膜用水清洗3次，晾干后，得到高导电率石墨烯膜。
根据上述方法制备得到的石墨烯膜由3层石墨烯薄膜组成，其中，第一、第三层石墨烯薄膜的厚度为50nm，第二层石墨烯薄膜的厚度为50nm。
实施例5
(1)膨胀石墨的制备方法同实施例1；
(2)将500mg膨胀石墨、3g聚乙烯吡咯烷酮与0.2mol氯金酸在在200mL***中混合均匀，加入高氯酸调节溶液pH值为1.2，在70℃下超声分散30min，然后静置5min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到浓度为3mg/mL的石墨烯悬浮液；
(3)将铜片用无水乙醇和丙酮分别超声清洗30min，然后烘干，将洗净后的铜片置于匀胶机中，然后在基片上涂覆PMMA，然后继续涂覆石墨烯悬浮液；所述石墨烯悬浮液的旋涂工艺为首先在500r/min下涂覆5s，然后在1000r/min下涂覆3s；然后将铜片置于真空干燥箱中，在120℃下干燥10min，得到厚度为30nm的第一石墨烯涂层；
(4)将步骤3得到的铜片置于真空沉积室中，将镀膜沉积室抽真空至压强为1×10- 3Pa，然后以180sccm的流速向沉积室内通入氩气，至压强为4.5Pa，开启偏压电源，以石墨和金的复合靶为靶材(A石墨：A金＝6)，在基片A上溅射沉积石墨烯薄膜，得到基片B，溅射条件为对基片A施加的负偏压为-100V，偏压占空比为50％，靶电流为2A，靶材与基片A距离8cm，沉积时间为2min，得到厚度约为40nm的第二石墨烯薄膜；
(5)然后再按照步骤(3)的方法在第二石墨烯薄膜上涂覆第三层石墨烯薄膜；
(6)将上述负载石墨烯薄膜的铜片置于0.5moL/L的氯化锌溶液中，至铜片完全被腐蚀，然后将薄膜用水清洗3次，晾干后，得到高导电率石墨烯膜。
根据上述方法制备得到的石墨烯膜由3层石墨烯薄膜组成，其中，第一、第三层石墨烯薄膜的厚度为30nm，第二层石墨烯薄膜的厚度为30nm。
对比例1
按照实施例3的方法，不同的是，在步骤(2)中，不含有金属离子。
对比例2
按照实施例3的方法，不同的是，在步骤(4)中，不含有金属靶。
对比例3
按照实施例3的方法，不同的是，不含步骤(4)和步骤(5)，采用旋涂法直接在铜片上涂覆石墨烯薄膜。
对比例4
按照实施例3的方法，不同的是，不含有步骤(3)和步骤(5)，磁控溅射法直接在铜片上沉积石墨烯薄膜。
性能测试
面电阻测试：使用Keithley2700对薄膜的面电阻进行测试，实验结果如表1。
表1
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对石墨进行膨胀处理，得到膨胀石墨；
(2)将膨胀石墨与Mn+在有机溶剂中混合均匀，在酸性溶液中，在60～80℃下超声分散30～90min，然后静置5～15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到悬浮液；
(3)采用旋涂法将悬浮液涂布在基底上，然后真空干燥5～15min后，得到基片A；
(4)将基片A置于真空沉积室中，以石墨和金属的复合靶为靶材，氩气为保护气，在基片A上溅射沉积金属层，得到基片B，其中氩气的流量为80～200sccm，溅射沉积的时间为2～10min，然后按照步骤(3)的方法，在基片B上涂布石墨烯层；
(5)除去基底，得到高导电率石墨烯膜；
其中，所述Mn+为Fe3+、Mn2+、Co2+、Ni2+、Ag+、Pt+、Pd+、Au+中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对石墨进行膨胀处理，得到膨胀石墨；
(2)将膨胀石墨与Mn+在有机溶剂中混合均匀，在酸性溶液中，在60～80℃下超声分散30～90min，然后静置5～15min，取上清液，并将上清液洗涤至中性，得到悬浮液；
(3)采用旋涂法将悬浮液涂布在基底上，然后真空干燥5～15min后，得到基片A；
(4)将基片A置于真空沉积室中，以石墨和金属的复合靶为靶材，氩气为保护气，在基片A上溅射沉积金属层，得到基片B，其中氩气的流量为80～200sccm，溅射沉积的时间为2～10min，然后按照步骤(3)的方法，在基片B上涂布石墨烯层；
(5)重复步骤(4)1～2次；
(6)除去基底，得到高导电率石墨烯膜。
3.根据权利要求1或2所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述有机溶剂中还含有表面活性剂，所述表面活性剂为N-甲基-吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、木质素磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯月桂醚、***、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氧化乙烯中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液的pH≤3。
5.根据权利要求4所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述石墨烯悬浮液中，石墨烯的浓度为3～15mg/mL；和/或
所述Mn+的浓度为1～10mol/L。
6.根据权利要求1或2所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述旋涂法的工艺包括以下步骤：
(3a)基片清洗；
(3b)在基片置于匀胶机中，在基片上涂覆一层PMMA；
(3c)在涂覆PMMA的基片上旋转涂覆石墨烯悬浮液，首先在300～500r/min下涂覆2～5s，然后在800～1000r/min下涂覆1～3s；
(3d)将步骤(3c)制备得到的基片置于真空干燥箱中，在60～120℃下干燥5～15min。
7.根据权利要求6所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述石墨和金属的复合靶中，石墨靶和金属靶的暴露面积之比为(1～6)：1。
8.根据权利要求7所述的高导电率石墨烯膜的制备方法，其特征在于，所述金属靶为锰靶、钴靶、镍靶、银靶、铂靶、钯靶、金靶中的至少一种。
9.一种高导电率石墨烯膜，其特征在于，根据权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的高导电率石墨烯膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜的厚度为100～500nm。
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Effective date of registration: 20190529 Address after: 215234 Linzhe Economic Zone, Qidu Town, Wujiang District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Jiangsu Century Mendi Home Technology Co.,Ltd. Address before: 410205 Room 307, Building A, Lugu Business Center, 199 Lulong Road, Changsha High-tech Development Zone, Changsha City, Hunan Province Applicant before: CHANGSHA XIAOXIN NEW ENERGY TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A preparation method of high conductivity graphene film and high conductivity graphene film Effective date of registration: 20220718 Granted publication date: 20190625 Pledgee: China Construction Bank Corporation Suzhou Yangtze River Delta integration Demonstration Zone Branch Pledgor: Jiangsu Century Mendi Home Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980010601 |
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Date of cancellation: 20231228 Granted publication date: 20190625 Pledgee: China Construction Bank Corporation Suzhou Yangtze River Delta integration Demonstration Zone Branch Pledgor: Jiangsu Century Mendi Home Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980010601 |