納米分散機在三維石墨烯-碳納米管復合漿料分散上的應用

三維石墨烯導電漿料與炭黑或碳納米管復配使用，導電性好，成本低，并可大幅度降低導電劑的用量。由于三維石墨烯粉體與電極基體的界面結(jié)合強度高，可使粘結(jié)劑的添加量大幅度降低為1%-2%。
 

石墨烯是二維結(jié)構(gòu)，這種二維結(jié)構(gòu)在力學上存在不穩(wěn)定性，無法達到完全平整，在微觀上仍會存在一些褶皺。  三維石墨烯是由二維石墨烯在宏觀尺度上構(gòu)成的一種新型碳納米材料，它可以在保持石墨烯超大比表面積、超高導電率優(yōu)異特性的同時，克服石墨烯片層間的π-π作用力，有效阻隔石墨烯片層的自我無序堆疊進而實現(xiàn)其宏觀結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
 

   
石墨烯（左）                                           三維石墨烯（右）    

制備方法  

1.定向流動組裝法：  將氧化石墨烯（GO）溶液通過多孔膜抽濾后，用化學法對其進行還原得到無支載三維 rGO 紙；  

2.溶劑／ 水熱法：  如對 GO 薄膜進行水熱還原時，利用添加物質(zhì)產(chǎn)生的 CO2 和 H2O 致使 rGO 的體積膨脹得到三維多孔材料；  

3.模板界面組裝法：  如以 GO 溶液表面凝結(jié)的水滴為模板誘導 GO 自組裝，經(jīng)后續(xù)干燥及薄膜高溫分解促使 GO 熱還原，形成彈性疏水的三維 rGO 薄膜； 

 4.化學氣相沉積法（CVD）：  如以三維多孔鎳膜為模板，高溫分解甲烷生長石墨烯，用鹽酸或 FeCl3 蝕刻掉模板鎳得到具有貫穿式孔結(jié)構(gòu)的三維石墨烯泡沫。  

應用領域  

1.超級電容器：三維石墨烯的結(jié)構(gòu)的多孔性和很大的比表面積可以形成雙電層，而且三維石墨烯中的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有利于電解液中離子的擴散。目前，將三維石墨烯應用到超級電容器中，使其功率密度提高、循環(huán)壽命增加和比電容得到提升這些優(yōu)點。    

2.可伸縮導體：近年來人們對于導體具有彈性和可伸縮性的關注和研究越來越多。由于三維石墨烯的的力學性能優(yōu)異，可以被應用到研究彈性的可伸縮的電子元件中，研究發(fā)現(xiàn)，利用三維石墨烯制造出的柔性電子元件的延展性很好。    

3.負載其他物質(zhì)：由于三維石墨烯具有多孔結(jié)構(gòu)和超高的比表面積，使得三維石墨烯的吸附力很好，可以負載其他的離子。除此之外還可以與其他的材料復合制備出性能更加優(yōu)異的復合材料。   

實驗工藝  

ATS納米分散機高壓處理三遍  

實驗目的  

樣品粘度＜1500cp  

實驗結(jié)果  

分散后樣品流動性變強    
 

（左為分散后，右為分散前）  

經(jīng)過粘度計測試對比，粘度由7474cp下降至1431cp，滿足實驗要求
 

 分散前                                                               分散后