KR101996811B1 - Method of fabricating high-quality graphene flakes using electrochemical exfoliation process and dispersion solution of graphene flakes - Google Patents

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Abstract

그래핀 플레이크의 제조 방법은, 그래핀 전구체를 포함하는 양극 및 음극을, 음이온성 유기 단분자의 금속염을 포함하는 전해질 용액에 함침하는 단계, 상기 양극 및 음극에 전압을 인가하여, 상기 음이온성 유기 단분자와 상기 그래핀 전구체의 층간화합물을 형성함으로써, 그래핀 플레이크를 상기 그래핀 전구체로부터 박리시키는 단계, 및 상기 그래핀 플레이크를 포함하는 전구체 용액으로부터 상기 그래핀 플레이크를 분리하는 단계를 포함한다. A method for producing graphene flakes includes the steps of impregnating an anode and a cathode containing a graphene precursor into an electrolyte solution containing a metal salt of an anionic organic monomolecule, applying a voltage to the anode and the cathode, Separating the graphene flakes from the graphene precursor by forming an intercalation compound of monomolecules and the graphene precursor, and separating the graphene flakes from the precursor solution comprising the graphene flakes.

Description

전기화학적 박리를 통한 고품질 그래핀 플레이크의 제조 방법 및 그래핀 플레이크의 분산 용액{METHOD OF FABRICATING HIGH-QUALITY GRAPHENE FLAKES USING ELECTROCHEMICAL EXFOLIATION PROCESS AND DISPERSION SOLUTION OF GRAPHENE FLAKES}METHOD OF FABRICATING HIGH-QUALITY GRAPHENE FLAKES USING ELECTROCHEMICAL EXPLOITATION PROCESS AND DISPERSION SOLUTION OF GRAPHENE FLAKES BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 그래핀 플레이크의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 전기화학적 박리를 이용한 그래핀 플레이크의 제조 방법 및 그래핀 플레이크의 분산 용액에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing graphene flakes. More particularly, the present invention relates to a process for preparing graphene flakes using electrochemical stripping and to a dispersion solution of graphene flakes.

그래핀은 sp2 혼성 구조로 탄소 원자들이 벌집 모양 혹은 망상으로 결합된 이차원 평면 구조의 탄소 동소체이다. 그래핀은 예를 들면, 다이아몬드의 약 2 배의 열전도도 및 구리의 약 1,000 배의 전기 전도도를 가지며, 철강에 가까운 인장력 등의 뛰어난 기계적 물성을 동시에 갖는다. 따라서, 그래핀은 나노 스케일의 전기, 전자 디바이스, 나노 센서, 광전자 디바이스, 전극 첨가제, 고기능성 복합재료 등과 같은 다양한 공학 분야에서 적용/연구되고 있다.Graphene is a two - dimensional planar structure carbon isotope with sp2 hybrid structures, in which carbon atoms are bonded in a honeycomb or network. Graphene, for example, has about two times the thermal conductivity of diamond and about 1,000 times the electrical conductivity of copper, and has excellent mechanical properties such as tensile strength close to that of steel. Therefore, graphene is being applied / studied in various engineering fields such as nanoscale electric and electronic devices, nanosensors, optoelectronic devices, electrode additives, and high performance composite materials.

그래핀은 개별 단위체간 반데르발스 힘에 의해 흑연 상태로 존재하며, 공업적 적용을 위해 상기 흑연으로부터 그래핀으로의 박리 공정이 필요할 수 있다. Graphene is present graphitized by individual unitary van der Waals forces and may require a stripping process from graphite to graphene for industrial applications.

기존에 그래핀 제조를 위해 개발된 대표적 방법은 크게 흑연과 같은 그래핀 전구체로부터 단층 내지 수층을 가진 그래핀 플레이크를 박리하는 Top-down 방법과 메탄 기체나 유기 단분자 및 고분자와 같은 탄소원료를 이용해 특정 기판 상에그래핀을 합성하거나 탄소 성분을 포함하는 기판의 열처리를 이용하여 그래핀 필름을 제조하는 Bottom-up 방법이 있다. Conventionally, representative methods developed for producing graphene include a top-down method of peeling a graphene flake having a single layer or a water layer from a graphene precursor such as graphite, and a method using a carbon source such as methane gas, organic monomers and polymers There is a bottom-up method in which graphene is synthesized on a specific substrate or a graphene film is produced using a heat treatment of a substrate containing a carbon component.

예를 들면, Top-down 방법으로는 스카치테이프 박리나 볼-밀링 과 같은 기계적 박리 방법, 유기용액 내에 흑연을 혼합한 후 초음파 공정이나 용매의 전단력을 이용하는 액상 박리법, 산화된 흑연을 용액 내에서 박리하여 제조된 산화 그래핀을 이후 환원 반응을 이용하여 그래핀을 제조하는 산화-환원법이 있다.For example, top-down methods include mechanical stripping such as scotch tape stripping or ball-milling, liquid phase stripping using an ultrasonic process or solvent shear after mixing graphite in an organic solution, There is an oxidation-reduction method in which graphene is produced by removing the graphene oxide produced by peeling and then using a reduction reaction.

예를 들면, bottom-up 방법으로는 화학기상증착법 (Chemical vapor deposition : CVD)이나 탄화 규소 (Silicon carbide : SiC)의 열처리를 통한 합성법이 있다.For example, the bottom-up method is chemical vapor deposition (CVD) or silicon carbide (SiC) heat treatment.

Top-down 방법 중 스카치테이프를 이용한 방법이나 bottom-up 방법의 경우, 구조적 결함이 존재하지 않는 고품질의 그래핀을 제조할 수 있으나, 제조 수율이 낮거나, 제조 비용이 높아 대량 생산에 불리하다. In the case of the top-down method using a scotch tape or a bottom-up method, high-quality graphene free from structural defects can be produced, but the manufacturing yield is low or the manufacturing cost is high, which is disadvantageous for mass production.

한편, 액상 박리법이나 산화-환원 방법의 경우, 상대적으로 대량 공정이 용이하고 원료가 저렴하다는 장점을 가진다. 그러나, 상기 방법을 이용하여 제조된 그래핀의 경우 제조된 그래핀의 크기가 수백 나노미터 이하로 제한되거나, 제조된 그래핀의 결함율 및 산화도가 높아져 이상적인 그래핀에서 기대되는 우수한 특성을 구현하기 어렵다.On the other hand, in the case of the liquid phase stripping method and the oxidation-reduction method, there is an advantage that the mass process is relatively easy and the raw material is cheap. However, in the case of graphene produced by the above method, the size of the produced graphene is limited to a few hundred nanometers or less, and the defect rate and oxidation degree of the produced graphene are increased, thereby realizing excellent characteristics expected from the ideal graphene It is difficult to do.

한편, 최근에는 전기화학적 공정을 이용해 흑연으로부터 그래핀 플레이크를 제조하는 방법들이 일부 보고되었다. 전기화학적 공정을 이용할 경우 단일 공정을 통해 수 마이크로미터 이상의 크기를 가진 그래핀 플레이크를 높은 수율로 흑연으로부터 제조할 수 있다는 장점을 가진다. Recently, some methods for producing graphene flakes from graphite using an electrochemical process have been reported. When an electrochemical process is used, graphene flakes having a size of several micrometers or more through a single process can be produced from graphite with high yield.

비특허문헌 1은 기존에 보고된 전기화학적 공정을 통한 그래핀 박리 방법에 대해 보고하고 있다.Non-Patent Document 1 reports on a graphene peeling method through an electrochemical process that has been reported previously.

특허문헌 1은 황산 전해질을 이용해 그래핀을 전기화학적으로 박리하는 방법에 대해 보고하고 있다. 그러나, 황산 전해질을 이용한 경우 전해질 내 황산 분자의 분해에 따라 생성된 라디칼과 흑연 사이에 화학반응이 진행되어 최종적으로 제조된 그래핀 플레이크의 결함율이 높아진다는 단점을 가진다.Patent Document 1 reports a method of electrochemically peeling off graphene using a sulfuric acid electrolyte. However, when a sulfuric acid electrolyte is used, the chemical reaction between the radicals generated by the decomposition of sulfuric acid molecules in the electrolyte and the graphite proceeds, and the defect rate of graphene flakes finally produced is increased.

특허문헌 2는 전기화학적 방법을 이용한 흑연 층간 내로의 알칼리 금속의 층간삽입에 이은 추가적인 공정을 통한 그래핀 박리 방법에 대해 보고하고 있다. 그러나, 금속이온에 의한 층간삽입 반응의 경우 삽입되는 금속이온의 상대적으로 작은 크기로 인해 박리가 일어나지 않거나 그 효율이 높지 않으므로 추가적인 박리 공정이 필수적으로 요구된다.Patent Document 2 reports interlaminar intercalation of alkali metal into graphite interlayer using an electrochemical method, followed by graphene peeling through an additional process. However, in the case of the intercalation reaction by the metal ion, since the relatively small size of the inserted metal ion does not cause peeling or its efficiency is not high, an additional peeling process is indispensably required.

특허문헌 3은 암모늄(ammonium) 계열 단분자를 전기화학적으로 삽입하여 그래핀 및 흑연 플레이크를 박리하는 방법에 대해 보고하고 있다. 그러나, 제조된 그래핀의 경우 90% 이상이 10층 이상의 두께를 가져 통상적인 의미에서의 그래핀 보다는 얇은 흑연 플레이크에 가깝다 할 수 있다.Patent Document 3 reports a method of electrochemically inserting ammonium monomolecules to peel off graphene and graphite flakes. However, in the case of the produced graphene, more than 90% of the graphene layer has a thickness of 10 layers or more, which is close to a graphite flake thinner than graphene in a conventional sense.

이와 같이, 기존 전기화학적 방법을 이용한 그래핀 플레이크 제조 방법의 경우, 제조된 그래핀 플레이크의 결함율이 높거나, 추가적인 공정을 요하거나, 크기가 제한되거나, 두께가 두껍다는 단점을 가진다.As described above, graphene flake production methods using conventional electrochemical methods have disadvantages that the produced graphene flakes have a high defect rate, require additional processing, are limited in size, or have a large thickness.

따라서, 그래핀의 효과적인 산업적 활용을 위해서는 그래핀의 크기를 가능한 크게, 그리고 두께를 가능한 얇게 만드는 동시에 낮은 결함율을 확보하는 공정의 개발이 요구된다.Therefore, for effective industrial application of graphene, it is required to develop a process in which the size of graphene is made as large as possible, and the thickness is made as thin as possible while ensuring a low defect rate.

1. 미국등록특허 US 8,858,7761. US registered patent US 8,858,776 2. 국제특허공개 PCT/SG2011/0002252. International Patent Publication PCT / SG2011 / 000225 3. 국제특허공개 PCT/GB2012/0002333. International patent application PCT / GB2012 / 000233

1. Pei Yu, Sean E. Lowe, George P. Simon, Yu Lin Zhong, "Electrochemical exfoliation of graphite and production of functional graphene", Current Opinion in Colloid & Interface Science, Volume 20, Issues 5­6, October­December 2015, Pages 329-3381. Pei Yu, Sean E. Lowe, George P. Simon, and Yu Lin Zhong, "Electrochemical exfoliation of graphite and the production of functional graphene ", Current Opinion in Colloid and Interface Science, Volume 20, Issues 56, October, 329-338

본 발명의 일 과제는, 경제적이고, 대량생산이 가능하며, 고품질의 그래핀 플레이크를 제조할 수 있는, 그래핀 플레이크의 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method for producing graphene flakes that is economical, mass-producible, and capable of producing high-quality graphene flakes.

본 발명의 다른 과제는, 분산성이 개선된 그래핀 플레이크의 분산 용액을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a dispersion solution of graphene flakes with improved dispersibility.

상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 그래핀 플레이크의 제조 방법은, 그래핀 전구체를 포함하는 양극 및 음극을, 음이온성 유기 단분자의 금속염을 포함하는 전해질 용액에 함침하는 단계, 상기 양극 및 음극에 전압을 인가하여, 상기 음이온성 유기 단분자와 상기 그래핀 전구체의 층간화합물을 형성함으로써, 그래핀 플레이크를 상기 그래핀 전구체로부터 박리시키는 단계, 및 상기 그래핀 플레이크를 포함하는 전구체 용액으로부터 상기 그래핀 플레이크를 분리하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a graphene flake, comprising: preparing a positive electrode and a negative electrode including a graphene precursor by using an anionic organic monomolecular metal salt, Impregnating the electrolyte solution with a solvent, applying a voltage to the positive electrode and the negative electrode to form an intercalation compound of the anionic organic monomolecule and the graphene precursor, thereby peeling the graphene flake from the graphene precursor, Separating the graphene flake from a precursor solution comprising graphene flakes.

일 실시예에 따르면, 상기 그래핀 전구체는 천연 흑연, 인공 흑연 및 탄소 섬유로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the graphene precursor comprises at least one selected from the group consisting of natural graphite, artificial graphite and carbon fiber.

일 실시예에 따르면, 상기 음이온성 유기 단분자는, 적어도 하나의 음이온 관능기 및 이와 결합된 체인 구조 또는 벤젠 유도체 구조를 포함한다.According to one embodiment, the anionic organic monomers include at least one anionic functional group and a chain structure or benzene derivative structure associated therewith.

일 실시예에 따르면, 상기 음이온 관능기는 설페이트기(sulfate: SO2 -) 설포네이트기(sulfonate : SO3 -), 나이트라이트기(nitrite : NO2 -), 나이트레이트기(nitrate : NO3 -), 포스파이트기 (phosphite : PO3 3-), 포스페이트기 (phosphate : PO4 3-), 카르복실레이트기 (carboxylate: COO-) 및 카르보네이트기 (carbonate : CO3 2-)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the anionic functional group is selected from the group consisting of a sulfate (SO 2 - ) sulfonate (SO 3 - ), a nitrite (NO 2 - ), a nitrate (NO 3 - ), A phosphite (PO 3 3- ), a phosphate group (PO 4 3- ), a carboxylate group (COO - ) and a carbonate group (CO 3 2- ) At least one selected from the group.

일 실시예에 따르면, 상기 음이온성 유기 단분자는, 적어도 하나의 음이온 관능기 및 이와 결합된 체인구조를 포함하며, 포름산(Formic Acid), 아세트산(Acetic Acid), 1,2-에탄디아민(1,2-Ethanediamine), 에탄설포네이트(Ethanesulfonate), 에틸에탄설포네이트(Ethyl Ethanesulfonate), 2-(메틸아미노)에탄 설포네이트(2-(Methylamino)Ethane sulfonate), 2-브로모에탄설포네이트(2-Bromoethanesulfonate), 메틸에탄설포네이트(Methyl Ethanesulfonate), 에탄설폰산(Ethane Sulfonic Acid), 에탄니트릴(Ethanenitrile), 2-하이드록시-3-(포스포노옥시)프로피온산(2-Hydroxy-3-(Phosphonooxy)Propanoic Acid), 글리세레이트 3-포스페이트 (Glycerate 3-Phosphate), 2-(4-이소부틸페닐)프로피온산 포스페이트(2-(4-Isobutylphenyl)Propanoic Acid Phosphate), 3-(3,5-디하이드록시페닐)-1-프로피온산 설페이트(3-(3,5-Dihydroxyphenyl)-1-Propanoic Acid Sulphate),(3-술포옥시페닐)프로피온산((3-Sulfooxyphenyl)Propanoic Acid), 프로판니트릴(Propanenitrile), 프로판 니트라이트(Propane Nitrite), 3-하이드록시프로판-1-설폰산(3-Hydroxypropane-1-Sulfonic Acid), 숙신산(Succinic Acid), 부티르산(Butanoic Acid), 부틸 설폰(Butyl Sulfone), 부탄 포스페이트(Butane Phosphate), 부탄 포스페이트(Butane Phosphate), 1,2,4-트리카르복시산(1,2,4-Tricarboxylic Acid(Pbtc)), 숙시닐 클로라이드(Succinyl Chloride), 다미노자이드(Daminozide), 숙신산 비스(3,4,5-트리메톡시벤질리덴하이드라자이드)(Succinic Acid Bis(3,4,5-Trimethoxybenzylidenehydrazide)), 2,2,3,3-테트라플루오로 숙신산(2,2,3,3-Tetrafluoro-Succinic Acid), 2-아미노-숙신산 4-에틸에스터(2-Amino-Succinic Acid 4-Ethyl Ester), 2-메틸렌-숙신산 4-메틸에스터(2-Methylene-Succinic Acid 4-Methyl Ester), 발레르산(Pentanoic Acid), 펜타닐 포스페이트(Pentanyl Phosphate), 비스[4-(2,4,4-트리메틸-2-펜타닐)페닐] 하이드로겐 포스페이트(Bis[4-(2,4,4-Trimethyl-2-Pentanyl)Phenyl] Hydrogen Phosphate), 헥산산(Hexanoic Acid), 3-헥세닐 펜타노에이트(3-Hexenyl Pentanoate), 헥산 카르복시산(Hexane Carboxylic Acid), 1-헥산설폰산(1-Hexanesulfonic Acid), 헥실포스폰산(Hexylphosphonic Acid), 부틸 4-니트로페닐 헥실포스페이트(Butyl 4-Nitrophenyl Hexylphosphonate), 헥실포스포닉 디클로라이드(Hexylphosphonic Dichloride), 메틸 4-메틸움벨리페릴 헥실포스페이트(Methyl 4-Methylumbelliferyl Hexylphosphonate), 헵틸 카르복시산(Heptyl Carboxylic Acid), 1-헵탄설폰산(1-Heptanesulfonic Acid), 4-헵틸벤조산(4-Heptylbenzoic Acid), 프로필포스폰산(Propylphosphonic Acid), 바이시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시산(Bicyclo[2.2.1]Heptane-1-Carboxylic Acid), 헵탄-2-카르복시산(Heptane-2-Carboxylic Acid), 헵틸 아세테이트(Heptyl Acetate), 옥탄 카르복시산(Octane Carboxylic Acid), 바이시클로[2.2.1]옥탄-1-카르복시산(Bicyclo[2.2.2]Octane-1-Carboxylic Acid), 4-펜틸바이시클로[2.2.2]옥탄-1-카르복시산(4-Pentylbicyclo[2.2.2]Octane-1-Carboxylic Acid), 옥틸포스폰산(Octylphosphonic Acid), 옥틸설폰산(Octyl Sulfonic Acid), 1-옥탄 설폰산(1-Octane Sulfonic Acid), 4-옥틸벤젠설폰산(4-Octylbenzenesulfonic Acid), 1-옥탄설포네이트(1-Octanesulfonate), 옥틸포스폰산(Octylphosphonic Acid), 1-(옥탄-1-설피닐)-옥탄(1-(Octane-1-Sulfinyl)-Octane), 옥탄-2-설포네이트(Octane-2-Sulfonate), 도데실 설페이트(Dodecyl Sulfate), 도데실 카르복시산(Dodecyl Carboxylic Acid), 도데실 니트레이트(Dodecyl Nitrate), 도데실 2-브로모티오펜-4-카르복실레이트(Dodecyl 2-Bromothiophene-4-Carboxylate), 4-도데실벤젠설폰산(4-Dodecylbenzenesulfonic Acid), 도데실 설포닉(Dodecyl Sulfonic), 도데실 설폰산(Dodecyl Sulfonic Acid), 도데실벤젠설포네이트(Dodecylbenzenesulfonate), N-도데실포스폰산(N-Dodecylphosphonic Acid) 및 1-도데실포스폰산(1-Dodecylphosphonic Acid)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the anionic organic monomolecule comprises at least one anionic functional group and a chain structure associated therewith, and includes formic acid, acetic acid, 1,2-ethanediamine (1, 2-ethanediamine, ethanesulfonate, ethyl ethanesulfonate, 2- (methylamino) ethane sulfonate, 2- (2-bromoethanesulfonate) 2-Hydroxy-3- (Phosphonooxy) propionic acid, 2-Hydroxy-3- (Phosphonooxy) propionate, Propanoic acid), glycerate 3-phosphate, 2- (4-isobutylphenyl) propanoic acid phosphate, 3- (3,5-dihydroxyphenyl) Phenyl) -1-propionic acid sulfate (3- (3,5-Dihydroxyphenyl) -1-Propanoic Acid Sulphate), (3- Propanoic acid, propanenitrile, propane nitrite, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, succinic acid, succinic acid, Butyrate, butane phosphate, butane phosphate, 1,2,4-tricarboxylic acid (Pbtc), butanoic acid, butane sulphate, butane sulphate, butane sulphate, butane sulphate, butane sulphate, butane sulphate, Succinyl Chloride, Daminozide, Succinic Acid Bis (3,4,5-trimethoxybenzylidenehydrazide)), succinic acid, 2-Amino-Succinic Acid 4-Ethyl Ester, 2,2,3,3-Tetrafluoro-Succinic Acid, Methylene succinic acid 4-methyl ester, pentanoic acid, pentanyl phosphate, bis [4- (2,4,4-trimethyl-2- Penta 2-Pentanyl) Phenyl] Hydrogen Phosphate, Hexanoic Acid, 3-Hexenyl Pentanoate, and the like. Hexane Carboxylic Acid, 1-Hexanesulfonic Acid, Hexylphosphonic Acid, Butyl 4-Nitrophenyl Hexylphosphonate, Hexyl Phosphonic Dichloride, Hexylphosphonic acid, hexylphosphonic dichloride, methyl 4-methylumbelliferyl hexylphosphonate, heptylcarboxylic acid, 1-heptanesulfonic acid, 4-heptylbenzoic acid Propylphosphonic acid, bicyclo [2.2.1] heptane-1-carboxylic acid, heptane-2-carboxylic acid, Heptyl acetate, octane carboxy acid, bicyclo [2.2.1] heptyl < RTI ID = 0.0 & Octyl-1-carboxylic acid (Bicyclo [2.2.2] Octane-1-Carboxylic Acid), 4-pentylbicyclo [2.2.2] octane- Octylphosphonic acid, octylsulfonic acid, 1-octane sulfonic acid, 4-octylbenzenesulfonic acid, 1-octanesulfonate, (1-octanesulfonate), octylphosphonic acid, 1- (octane-1-sulfinyl) -Octane, octane-2-sulfonate Dodecyl Sulfate, Dodecyl Carboxylic Acid, Dodecyl Nitrate, Dodecyl 2-Bromothiophene-4-carboxylate 4-Dodecylbenzenesulfonic Acid, Dodecyl Sulfonic, Dodecyl Sulfonic Acid, Dodecylbenzenesulfonate, N-dodecylsulfonic Acid, Phosphonic acid (ND odecylphosphonic acid) and 1-dodecylphosphonic acid.

일 실시예에 따르면, 상기 음이온성 유기 단분자는, 적어도 하나의 음이온 관능기 및 이와 결합된 체인구조를 포함하며, 조산(Benzoic Acid), 4-아미노벤조산(4-Aminobenzoic Acid), 벤젠설폰산(Benzenesulfonic Acid), 벤젠 설폰아미드(Benzene Sulfonamide), 알킬벤젠 설포네이트(Alkylbenzene Sulfonate), 페닐 포스페이트(Phenyl Phosphate), 도데실벤젠설폰산(Dodecylbenzenesulphonic Acid), 2-포르밀-벤젠-1,4-디설폰산(2-Formyl-Benzene-1,4-Disulfonic Acid), 나프탈렌 설폰산(Naphthalene Sulfonic Acid), 나프탈렌 카르복시산(Naphthalene Carboxylic Acid), 나프토퀴논 포스페이트(Naphthoquine Phosphate), 나프탈렌 아세트산(Naphthalene Acetic Acid), 나프탈렌 인산(Naphthalene Phosphoric Acid), 1-나프토산(1-Naphthoic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설폰산(4-Amino-1-Naphthalenesulfonic Acid), 6-(P-톨루디노)-2-나프탈렌설폰산(6-(P-Toluidino)-2-Naphthalenesulfonic Acid), 4-하이드록시-1-나프탈렌설폰산(4-Hydroxy-1-Naphthalenesulfonic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설포네이트(4-Amino-1-Naphthalenesulfonate), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복시산 이무수물(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic Dianhydride), 4,8-디메톡시-나프탈렌-1-카르발데히드(4,8-Dimethoxy-Naphthalene-1-Carbaldehyde), 4-벤질옥시-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Benzyloxy-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 4-클로로-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Chloro-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-아미노-나프칼렌-1-설포닐 클로라이드(5-Amino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-브로모-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Bromo-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-포르밀아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Formylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-메틸아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Methylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), (1-나프탈렌)트리플루오로보레이트(1-Naphthalene)Trifluoroborate), 7-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(7-Hydroxy-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 7-브로모-3-하이드록시-나프탈렌-2-카르복시산(7-Bromo-3-Hydroxy-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(4-Oxo-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 5-[(2-에틸-피페리딘-1-카르보닐)-아미노]-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-[(2-Ethyl-Piperidine-1-Carbonyl)-Amino]-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(2,2,2-트리플루오로-아세틸아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(2,2,2-Trifluoro-Acetylamino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(아세틸-에틸-아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(Acetyl-Ethyl-Amino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 3-(나프탈렌-2-설포닐)-프로피온산(3-(Naphthalene-2-Sulfonyl)-Propionic Acid), 2-(프로필설포닐)나프탈렌(2-(Propylsulfonyl)Naphthalene), 안트라센 9-설폰산(Anthracene 9-Sulfonic Acid), 안트라센 2-설폰산(Anthracene 2-Sulfonic Acid), 안트라센 1-설폰산(Anthracene 1-Sulfonic Acid), 9-안트라센 카르복시산(9-Anthracene Carboxylic Acid), 2-안트라센 카르복시산(2-Anthracene Carboxylic Acid), 1-안트라센 카르복시산(1-Anthracene Carboxylic Acid), 안트라센-9-티오카르복사미드(Anthracene-9-Thiocarboxamide), 2-안트라센설포닐 클로라이(2-Anthracenesulfonyl Chloride), 2-아미노-1-(4-니트로페닐아조)안트라센(2-Amino-1-(4-Nitrophenylazo)Anthracene), 7,12-디옥소-7,12-디하이드로벤조[A]안트라센-6-카르복시산(7,12-Dioxo-7,12 Dihydrobenzo[A]Anthracene-6-Carboxylic Acid), 7-니트로벤조[A,H]안트라센(7-Nitrodibenzo[A,H]Anthracene), 9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-카르발데히드(9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Carbaldehyde), 9-벤질-1,5-디클로로-10-니트로-안트라센(9-Benzyl-1,5-Dichloro-10-Nitro-Anthracene), 9-메톡시-10-니트로-안트라센(9-Methoxy-10-Nitro-Anthracene), 3,4-디하이드록시-9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-설피네이트( 3,4-Dihydroxy-9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Sulfinate), 9-니트로안트라센(9-Nitroanthracene), 1-페난트렌 카르복시산(1-Phenanthrene Carboxylic Acid), 2-페난트렌 카르복시산(2-Phenanthrene Carboxylic Acid), 4-페난트렌 카르복시산(4-Phenanthrene Carboxylic Acid), 9-페난트렌 카르복시산(9-Phenanthrene Carboxylic Acid), 1-페난트렌 설폰산(1-Phenanthrene Sulfonic Acid), 페난트렌 2-설폰산(Phenanthrene 2-Sulfonic Acid), 페난트렌 3-설폰산(Phenanthrene 3-Sulfonic Acid), 페난트렌-9-티오카르복사미드(Phenanthrene-9-Thiocarboxamide), 1,2,3,4-테트라하이드로-페난트렌-1,2-디카르복시산 디메틸에스터(1,2,3,4-Tetrahydro-Phenanthrene-1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester), 9-(2-브로모아세틸)페난트렌(9-(2-Bromoacetyl) Phenanthrene), 벤조(C)페난트렌-5,6-디카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5,6-Dicarboxylic Acid), 4-아세톡시-1-메틸-페난트렌-2-카르복시산 에틸에스터(4-Acetoxy-1-Methyl-Phenanthrene-2-Carboxylic Acid Ethyl Ester), 벤조(C)페난트렌-6-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-6-Carboxylic Acid), 벤조(C)페난트렌-5-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5-Carboxylic Acid), 1-피렌카르복시산(1-Pyrenecarboxylic Acid), 피렌-1-보론산(Pyrene-1-Boronic Acid), 헥사데실피렌-1-설폰아미드(Hexadecylpyrene-1-Sulfonamide), 1-피렌설폰산(1-Pyrenesulfonic Acid) 및 피렌아세트산(Pyreneacetic Acid)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the anionic organic monomolecule comprises at least one anionic functional group and a chain structure associated therewith and is selected from the group consisting of benzoic acid, 4-aminobenzoic acid, Benzenesulfonic Acid, Benzene Sulfonamide, Alkylbenzene Sulfonate, Phenyl Phosphate, Dodecylbenzenesulphonic Acid, 2-formyl-benzene-1,4-disulfide, Naphthalene sulfonic acid, Naphthalene Carboxylic Acid, Naphthoquine Phosphate, Naphthalene Acetic Acid, Naphthalene Sulfuric Acid, Naphthalene Phosphoric Acid, 1-Naphthoic Acid, 4-Amino-1-Naphthalenesulfonic Acid, 6- (P-Tolyldino) -2 (P-Toluidino) -2-Naphthalenesulfonic Acid) 4-hydroxy-1-naphthalenesulfonic acid, 4-amino-1-naphthalenesulfonate, 1,4,5,8-naphthalenesulfonic acid, Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethoxy-naphthalene-1-carbaldehyde, 4-benzyloxy- Naphthalene-1-sulfonyl chloride, 4-benzyloxy-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 4-Chloro-Naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-amino-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-bromo-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-formylamino- 1-sulfonyl chloride, 5-methylamino-naphthalene-1-sulfonyl chloride, (1-naphthalene) Trifluoro 1-Naphthalene Trifluoroborate, 7-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro-naphthalene-2-carboxylic acid Acid), 7-Bromo-3-Hydroxy-Naphthalene-2-Carboxylic Acid, 4-oxo-1,2,3,4-tetrahydro- 2-carboxylic acid (4-Oxo-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 5 - [(2- ethylpiperidine- Sulfonyl chloride (5 - [(2-Ethyl-Piperidine-1-Carbonyl) -amino] -Naphthalene- 1 -sulfonyl Chloride), 5- (2,2,2-trifluoro- Naphthalene-1-sulfonyl chloride (5- (2,2,2-Trifluoro-Acetylamino) -Naphthalene-1-sulfonyl Chloride) (Acetyl-Ethyl-Amino) -Naphthalene-1-sulfonyl Chloride, 3- (Naphthalene-2-sulfonyl) -Propionic Acid, 2- (propylsulfonyl) naphthalene( Anthracene 1-Sulfonic Acid, Anthracene 1-Sulfonic Acid, Anthracene 1-Sulfonic Acid, 2- (Propylsulfonyl) Naphthalene, Anthracene 9-Sulfonic Acid, Anthracene 2-Sulfonic Acid, Anthracene carboxylic acid, 2-anthracene carboxylic acid, 1-anthracene carboxylic acid, anthracene-9-thiocarboxamide, 2-anthracene carboxylic acid, Anthracenesulfonyl chloride, 2-amino-1- (4-nitrophenylazo) anthracene, 7,12-dioxo-7 Dihydrobenzo [A] anthracene-6-carboxylic acid, 7-Nitrodibenzo [A] [A, H] Anthracene, 9,10-dioxo-9,10-dihydro-anthracene-2-carbaldehyde, 9 -Benzyl-1,5-dichloro-10-nitro-anthracene (9-Benzyl- 5-Dichloro-10-Nitro-Anthracene, 9-Methoxy-10-Nitro-Anthracene, 3,4-dihydroxy- Dihydroxy-9,10-dihydro-anthracene-2-sulfinate, 9-nitroanthracene, 1-dihydroxy- 1-Phenanthrene Carboxylic Acid, 2-Phenanthrene Carboxylic Acid, 4-Phenanthrene Carboxylic Acid, 9-Phenanthrene Carboxylic Acid, , 1-phenanthrene sulfonic acid, phenanthrene 2-sulfonic acid, phenanthrene 3-sulfonic acid, phenanthrene-9-thiocarboxylic acid, Phenanthrene-9-thiocarboxamide, 1,2,3,4-tetrahydro-phenanthrene-1,2-dicarboxylic acid dimethyl ester (1,2,3,4-Tetrahydro-Phenanthrene-1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester), 9- (2-bromoacetyl) phenanthrene (9- (2-Br benzo (C) phenanthrene-5,6-dicarboxylic acid), 4-acetoxy-1-methyl-phenanthrene-2-carboxylic acid ethyl ester (C) Phenanthrene-6-Carboxylic Acid), benzo (C) phenanthrene-5-carboxylic acid (4-Acetoxy-1-Methyl-Phenanthrene-2-Carboxylic Acid Ethyl Ester) -Carboxylic acid (Benzo (C) Phenanthrene-5-carboxylic acid), 1-pyrenecarboxylic acid, pyrene-1-boronic acid, hexadecylpyrene- Hexadecylpyrene-1-sulfonamide, 1-pyrenesulfonic acid, and pyreneacetic acid.

일 실시예에 따르면, 상기 전해질 용액은, 물, 프로필렌카보네이트 (propylene carbonate), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide : DMSO) 및 메틸피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone : NMP)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the electrolyte solution may include water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), and N-methyl-2-pyrrolidone NMP). ≪ / RTI >

일 실시예에 따르면, 상기 전해질 용액의 이온 농도는 0.0001 M 에서 3 M이다.According to one embodiment, the ion concentration of the electrolyte solution is 0.0001M to 3M.

일 실시예에 따르면, 상기 그래핀 플레이크의 표면에는, 상기 음이온성 유기 단분자가 비공유 관능화에 의해 결합된다.According to one embodiment, on the surface of the graphene flake, the anionic organic monomers are bonded by non-covalent functionalization.

일 실시예에 따르면, 상기 전구체 용액으로부터 상기 그래핀 플레이크를 분리하는 단계는, 상기 전구체 용액을 여과하는 단계; 및 상기 전구체 용액을 여과하여 얻어진 그래핀 플레이크를 세척하는 단계를 포함한다.According to one embodiment, separating the graphene flake from the precursor solution comprises: filtering the precursor solution; And washing the graphene flakes obtained by filtering the precursor solution.

본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 플레이크 분산 용액은, 용매 및 상기 용매에 분산되며, 음이온성 유기 단분자가 표면에 비공유 관능화에 의해 결합된 그래핀 플레이크를 포함한다.The graphene flake dispersion solution according to an embodiment of the present invention includes a solvent and a graphene flake dispersed in the solvent, wherein the anionic organic monomers are bonded to the surface by non-covalent functionalization.

일 실시예에 따르면, 상기 용매는, 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran : THF), 벤젠, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥산, 메틸피롤리돈 (N-methyl 2-pyrrolidinone : NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane : DME), 디클로로에탄(1,2-dichloroethane), 메틸렌클로라이드, 클로로벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 에틸렌글리콜, 헵탄, 부탄올(1-butanol, 2-butanol), 부타논(2-butanone), 아세토니트릴, 아세톤 및 아세트산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the solvent is selected from the group consisting of water, ethanol, methanol, isopropanol, tetrahydrofuran (THF), benzene, xylene, toluene, cyclohexane, N-methyl 2-pyrrolidinone ), Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-dichloroethane, methylene chloride, chlorobenzene, chloroform, ethyl acetate, ethylene glycol, heptane, butanol At least one selected from the group consisting of 1-butanol, 2-butanol, 2-butanone, acetonitrile, acetone and acetic acid.

상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 추가적 박리 공정 없이 전기화학적 방법에 의해 그래핀 플레이크를 제조할 수 있으며, 얻어진 그래핀 플레이크는, 큰 크기와 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 상기 그래핀 플레이크는 높은 품질을 갖는 것을 기대할 수 있다.As described above, according to exemplary embodiments of the present invention, graphene flakes can be produced by an electrochemical method without an additional stripping process, and the resulting graphene flakes can have a large size and a thin thickness. Therefore, the graphene flakes can be expected to have high quality.

또한, 상기 그래핀 플레이크는, 표면에 음이온성 유기 단분자가 비공유 관능화에 의해 결합됨으로써, 용매에 대한 분산성이 우수하고 뭉침 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 그래핀 플레이크 분산액을 이용한 공정에 쉽게 적용될 수 있다.In addition, the graphene flakes are excellent in dispersibility to a solvent and can prevent aggregation by bonding anionic organic monomers to the surface by non-covalent functionalization. Therefore, it can be easily applied to a process using a graphene flake dispersion.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 플레이크의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 그래핀 플레이크 분산액이 적용된 전자 기기를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 사진이다.
도 4는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 크기 및 두께 분포를 도시한 그래프이다.
도 5는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 6은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 라만분광분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1에 따라 제조된 그래핀 플레이크의 X선 광전자 분광(X-ray Photoelectron Spectroscopy: XPS) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 8은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 적외선 흡수분광 (Fourier transform infrared spectroscopy :FT-IR) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크가 아세톤에 재분산된 그래핀 용액의 사진이다.
1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a graphene flake according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view illustrating an electronic device to which a graphene flake dispersion manufactured according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is a photograph of the graphene flake produced by Example 1. Fig.
4 is a graph showing the size and thickness distribution of the graphene flakes produced in Example 1. FIG.
5 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the graphene flake prepared in Example 1. Fig.
6 is a graph showing the results of Raman spectroscopic analysis of the graphene flakes prepared in Example 1. FIG.
FIG. 7 is a graph showing X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis results of graphene flakes prepared according to Example 1. FIG.
8 is a graph showing the results of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis of the graphene flakes prepared in Example 1. FIG.
FIG. 9 is a photograph of a graphene solution prepared by Example 1 and redispersed in acetone. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises ", or" having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof, , Steps, operations, elements, or combinations thereof, as a matter of principle, without departing from the spirit and scope of the invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 그래핀 플레이크의 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a graphene flake according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 음이온성 유기 단분자의 금속염을 포함하는 전해질 용액에 그래핀 전구체를 포함하는 양극과 음극을 함침시킨다(S10).Referring to FIG. 1, a positive electrode and a negative electrode including a graphene precursor are impregnated into an electrolyte solution containing a metal salt of an anionic organic monomolecule (S10).

상기 전해질 용액은 전해질로서, 상기 음이온성 유기 단분자의 금속염을 포함한다. 따라서, 상기 전해질 용액은 유기 단분자 음이온과 금속 양이온을 포함할 수 있다.The electrolyte solution is an electrolyte, and includes a metal salt of the anionic organic monomolecule. Accordingly, the electrolyte solution may include an organic monoanionic anion and a metal cation.

상기 음이온성 유기 단분자는, 적어도 하나의 음이온 관능기를 가지며, 상기 음이온 관능기와 결합된 체인 구조 또는 벤젠 유도체 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 체인 구조는, 탄소수 1 이상의 알킬 그룹 또는 알킬렌 그룹을 포함할 수 있으며, 바람직하게, 탄소수 2 내지 10의 알킬 그룹 또는 알킬렌 그룹을 포함할 수 있다.The anionic organic monomers may have at least one anionic functional group, and may have a chain structure or a benzene derivative structure combined with the anionic functional group. For example, the chain structure may include an alkyl group having 1 or more carbon atoms or an alkylene group, and may preferably include an alkyl group or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.

예를 들어, 상기 음이온 관능기는 설페이트기(sulfate: SO2 -) 설포네이트기(sulfonate : SO3 -), 나이트라이트기(nitrite : NO2 -), 나이트레이트기(nitrate : NO3 -), 포스파이트기 (phosphite : PO3 3-), 포스페이트기 (phosphate : PO4 3-), 카르복실레이트기 (carboxylate: COO-) 또는 카르보네이트기 (carbonate : CO3 2-)를 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.For example, the anionic functional group is a sulfate group (sulfate: SO 2 -) sulfonate group (sulfonate: SO 3 -), nitrite group (nitrite: NO 2 -), nitrate group (nitrate: NO 3 -), May include phosphite (PO 3 3- ), phosphate group (PO 4 3- ), carboxylate group (COO - ) or carbonate group (CO 3 2- ) have. These may be used singly or in combination.

예를 들어, 상기 체인 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자는, 포름산(Formic Acid), 아세트산(Acetic Acid), 1,2-에탄디아민(1,2-Ethanediamine), 에탄설포네이트(Ethanesulfonate), 에틸에탄설포네이트(Ethyl Ethanesulfonate), 2-(메틸아미노)에탄 설포네이트(2-(Methylamino)Ethane sulfonate), 2-브로모에탄설포네이트(2-Bromoethanesulfonate), 메틸에탄설포네이트(Methyl Ethanesulfonate), 에탄설폰산(Ethane Sulfonic Acid), 에탄니트릴(Ethanenitrile), 2-하이드록시-3-(포스포노옥시)프로피온산(2-Hydroxy-3-(Phosphonooxy)Propanoic Acid), 글리세레이트 3-포스페이트 (Glycerate 3-Phosphate), 2-(4-이소부틸페닐)프로피온산 포스페이트(2-(4-Isobutylphenyl)Propanoic Acid Phosphate), 3-(3,5-디하이드록시페닐)-1-프로피온산 설페이트(3-(3,5-Dihydroxyphenyl)-1-Propanoic Acid Sulphate),(3-술포옥시페닐)프로피온산((3-Sulfooxyphenyl)Propanoic Acid), 프로판니트릴(Propanenitrile), 프로판 니트라이트(Propane Nitrite), 3-하이드록시프로판-1-설폰산(3-Hydroxypropane-1-Sulfonic Acid), 숙신산(Succinic Acid), 부티르산(Butanoic Acid), 부틸 설폰(Butyl Sulfone), 부탄 포스페이트(Butane Phosphate), 부탄 포스페이트(Butane Phosphate), 1,2,4-트리카르복시산(1,2,4-Tricarboxylic Acid(Pbtc)), 숙시닐 클로라이드(Succinyl Chloride), 다미노자이드(Daminozide), 숙신산 비스(3,4,5-트리메톡시벤질리덴하이드라자이드)(Succinic Acid Bis(3,4,5-Trimethoxybenzylidenehydrazide)), 2,2,3,3-테트라플루오로 숙신산(2,2,3,3-Tetrafluoro-Succinic Acid), 2-아미노-숙신산 4-에틸에스터(2-Amino-Succinic Acid 4-Ethyl Ester), 2-메틸렌-숙신산 4-메틸에스터(2-Methylene-Succinic Acid 4-Methyl Ester), 발레르산(Pentanoic Acid), 펜타닐 포스페이트(Pentanyl Phosphate), 비스[4-(2,4,4-트리메틸-2-펜타닐)페닐] 하이드로겐 포스페이트(Bis[4-(2,4,4-Trimethyl-2-Pentanyl)Phenyl] Hydrogen Phosphate), 헥산산(Hexanoic Acid), 3-헥세닐 펜타노에이트(3-Hexenyl Pentanoate), 헥산 카르복시산(Hexane Carboxylic Acid), 1-헥산설폰산(1-Hexanesulfonic Acid), 헥실포스폰산(Hexylphosphonic Acid), 부틸 4-니트로페닐 헥실포스페이트(Butyl 4-Nitrophenyl Hexylphosphonate), 헥실포스포닉 디클로라이드(Hexylphosphonic Dichloride), 메틸 4-메틸움벨리페릴 헥실포스페이트(Methyl 4-Methylumbelliferyl Hexylphosphonate), 헵틸 카르복시산(Heptyl Carboxylic Acid), 1-헵탄설폰산(1-Heptanesulfonic Acid), 4-헵틸벤조산(4-Heptylbenzoic Acid), 프로필포스폰산(Propylphosphonic Acid), 바이시클로[2.2.1]헵탄-1-카르복시산(Bicyclo[2.2.1]Heptane-1-Carboxylic Acid), 헵탄-2-카르복시산(Heptane-2-Carboxylic Acid), 헵틸 아세테이트(Heptyl Acetate), 옥탄 카르복시산(Octane Carboxylic Acid), 바이시클로[2.2.1]옥탄-1-카르복시산(Bicyclo[2.2.2]Octane-1-Carboxylic Acid), 4-펜틸바이시클로[2.2.2]옥탄-1-카르복시산(4-Pentylbicyclo[2.2.2]Octane-1-Carboxylic Acid), 옥틸포스폰산(Octylphosphonic Acid), 옥틸설폰산(Octyl Sulfonic Acid), 1-옥탄 설폰산(1-Octane Sulfonic Acid), 4-옥틸벤젠설폰산(4-Octylbenzenesulfonic Acid), 1-옥탄설포네이트(1-Octanesulfonate), 옥틸포스폰산(Octylphosphonic Acid), 1-(옥탄-1-설피닐)-옥탄(1-(Octane-1-Sulfinyl)-Octane), 옥탄-2-설포네이트(Octane-2-Sulfonate), 도데실 설페이트(Dodecyl Sulfate), 도데실 카르복시산(Dodecyl Carboxylic Acid), 도데실 니트레이트(Dodecyl Nitrate), 도데실 2-브로모티오펜-4-카르복실레이트(Dodecyl 2-Bromothiophene-4-Carboxylate), 4-도데실벤젠설폰산(4-Dodecylbenzenesulfonic Acid), 도데실 설포닉(Dodecyl Sulfonic), 도데실 설폰산(Dodecyl Sulfonic Acid), 도데실벤젠설포네이트(Dodecylbenzenesulfonate), N-도데실포스폰산(N-Dodecylphosphonic Acid), 1-도데실포스폰산(1-Dodecylphosphonic Acid) 등을 포함할 수 있다.For example, the anionic organic monomers having the chain structure may be selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, 1,2-ethanediamine, ethanesulfonate, ethyl Ethanethanesulfonate, 2- (methylamino) ethane sulfonate, 2-bromoethanesulfonate, methyl ethanesulfonate, ethane sulfonate, Ethane sulphonic acid, Ethanenitrile, 2-Hydroxy-3- (Phosphonooxy) Propanoic Acid, Glycerate 3- 2- (4-isobutylphenyl) propanoic acid phosphate), 3- (3,5-dihydroxyphenyl) -1-propionic acid sulfate (3- 5-Dihydroxyphenyl) -1-Propanoic Acid Sulphate, (3-Sulfooxyphenyl) Propanoic Acid), propanenitrile itrile propane nitrite, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, succinic acid, butanoic acid, butylsulfone, Butane Phosphate, Butane Phosphate, 1,2,4-Tricarboxylic Acid (Pbtc), Succinyl Chloride, Daminozide Succinic acid bis (3,4,5-trimethoxybenzylidenehydrazide), succinic acid bis (3,4,5-trimethoxybenzylidenehydrazide), 2,2,3,3-tetrafluorosuccinic acid (2, Succinic acid 4-ethyl ester, 2-methylene-succinic acid 4-ethyl ester, 2,3-tetrafluoro-succinic acid, 4-Methyl Ester, Pentanoic Acid, Pentanyl Phosphate, Bis [4- (2,4,4-trimethyl-2-pentanyl) phenyl] hydrogenphosphate Bis [ 4,4-Trimethyl-2-Pentanyl) Phen yl] Hydrogen Phosphate, Hexanoic Acid, 3-Hexenyl Pentanoate, Hexane Carboxylic Acid, 1-Hexanesulfonic Acid, Hexylphosphonic acid, hexylphosphonic acid, butyl 4-nitrophenyl hexylphosphonate, hexylphosphonic dichloride, methyl 4-methylumbelliferyl hexylphosphate, heptylcarboxylic acid ( Heptyl Carboxylic Acid, 1-Heptanesulfonic Acid, 4-Heptylbenzoic Acid, Propylphosphonic Acid and Bicyclo [2.2.1] Heptane-1-Carboxylic Acid (Bicyclo [2.2.1] Heptane-1-Carboxylic Acid, Heptane-2-Carboxylic Acid, Heptyl Acetate, Octane Carboxylic Acid, Bicyclo [2.2.1] -1-carboxylic acid (Bicyclo [2.2.2] Octane-1-Carboxylic Acid), 4- (4-pentylbicyclo [2.2.2] octane-1-carboxylic acid), octylphosphonic acid, octylsulfonic acid, 1-octanesulfonic acid Octane sulfonic acid, 4-octylbenzenesulfonic acid, 1-octanesulfonate, octylphosphonic acid, 1- (octane-1-sulfinyl) Octane-1-Sulfinyl-Octane, Octane-2-Sulfonate, Dodecyl Sulfate, Dodecyl Carboxylic Acid, Dodecyl Nitrate, Dodecyl 2-Bromothiophene-4-Carboxylate, 4-Dodecylbenzenesulfonic Acid, Dodecylsulfonic Acid, Dodecyl Sulfonic Acid, Dodecylbenzenesulfonate, N-Dodecylphosphonic Acid, 1-Dodecylphosphonic Acid, and the like may be used. .

예를 들어, 상기 벤젠 유도체 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자는, 벤조산(Benzoic Acid), 4-아미노벤조산(4-Aminobenzoic Acid), 벤젠설폰산(Benzenesulfonic Acid), 벤젠 설폰아미드(Benzene Sulfonamide), 알킬벤젠 설포네이트(Alkylbenzene Sulfonate), 페닐 포스페이트(Phenyl Phosphate), 도데실벤젠설폰산(Dodecylbenzenesulphonic Acid), 2-포르밀-벤젠-1,4-디설폰산(2-Formyl-Benzene-1,4-Disulfonic Acid), 나프탈렌 설폰산(Naphthalene Sulfonic Acid), 나프탈렌 카르복시산(Naphthalene Carboxylic Acid), 나프토퀴논 포스페이트(Naphthoquine Phosphate), 나프탈렌 아세트산(Naphthalene Acetic Acid), 나프탈렌 인산(Naphthalene Phosphoric Acid), 1-나프토산(1-Naphthoic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설폰산(4-Amino-1-Naphthalenesulfonic Acid), 6-(P-톨루디노)-2-나프탈렌설폰산(6-(P-Toluidino)-2-Naphthalenesulfonic Acid), 4-하이드록시-1-나프탈렌설폰산(4-Hydroxy-1-Naphthalenesulfonic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설포네이트(4-Amino-1-Naphthalenesulfonate), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복시산 이무수물(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic Dianhydride), 4,8-디메톡시-나프탈렌-1-카르발데히드(4,8-Dimethoxy-Naphthalene-1-Carbaldehyde), 4-벤질옥시-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Benzyloxy-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 4-클로로-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Chloro-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-아미노-나프칼렌-1-설포닐 클로라이드(5-Amino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-브로모-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Bromo-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-포르밀아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Formylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-메틸아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Methylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), (1-나프탈렌)트리플루오로보레이트(1-Naphthalene)Trifluoroborate), 7-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(7-Hydroxy-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 7-브로모-3-하이드록시-나프탈렌-2-카르복시산(7-Bromo-3-Hydroxy-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(4-Oxo-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 5-[(2-에틸-피페리딘-1-카르보닐)-아미노]-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-[(2-Ethyl-Piperidine-1-Carbonyl)-Amino]-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(2,2,2-트리플루오로-아세틸아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(2,2,2-Trifluoro-Acetylamino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(아세틸-에틸-아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(Acetyl-Ethyl-Amino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 3-(나프탈렌-2-설포닐)-프로피온산(3-(Naphthalene-2-Sulfonyl)-Propionic Acid), 2-(프로필설포닐)나프탈렌(2-(Propylsulfonyl)Naphthalene), 안트라센 9-설폰산(Anthracene 9-Sulfonic Acid), 안트라센 2-설폰산(Anthracene 2-Sulfonic Acid), 안트라센 1-설폰산(Anthracene 1-Sulfonic Acid), 9-안트라센 카르복시산(9-Anthracene Carboxylic Acid), 2-안트라센 카르복시산(2-Anthracene Carboxylic Acid), 1-안트라센 카르복시산(1-Anthracene Carboxylic Acid), 안트라센-9-티오카르복사미드(Anthracene-9-Thiocarboxamide), 2-안트라센설포닐 클로라이(2-Anthracenesulfonyl Chloride), 2-아미노-1-(4-니트로페닐아조)안트라센(2-Amino-1-(4-Nitrophenylazo)Anthracene), 7,12-디옥소-7,12-디하이드로벤조[A]안트라센-6-카르복시산(7,12-Dioxo-7,12 Dihydrobenzo[A]Anthracene-6-Carboxylic Acid), 7-니트로벤조[A,H]안트라센(7-Nitrodibenzo[A,H]Anthracene), 9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-카르발데히드(9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Carbaldehyde), 9-벤질-1,5-디클로로-10-니트로-안트라센(9-Benzyl-1,5-Dichloro-10-Nitro-Anthracene), 9-메톡시-10-니트로-안트라센(9-Methoxy-10-Nitro-Anthracene), 3,4-디하이드록시-9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-설피네이트( 3,4-Dihydroxy-9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Sulfinate), 9-니트로안트라센(9-Nitroanthracene), 1-페난트렌 카르복시산(1-Phenanthrene Carboxylic Acid), 2-페난트렌 카르복시산(2-Phenanthrene Carboxylic Acid), 4-페난트렌 카르복시산(4-Phenanthrene Carboxylic Acid), 9-페난트렌 카르복시산(9-Phenanthrene Carboxylic Acid), 1-페난트렌 설폰산(1-Phenanthrene Sulfonic Acid), 페난트렌 2-설폰산(Phenanthrene 2-Sulfonic Acid), 페난트렌 3-설폰산(Phenanthrene 3-Sulfonic Acid), 페난트렌-9-티오카르복사미드(Phenanthrene-9-Thiocarboxamide), 1,2,3,4-테트라하이드로-페난트렌-1,2-디카르복시산 디메틸에스터(1,2,3,4-Tetrahydro-Phenanthrene-1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester), 9-(2-브로모아세틸)페난트렌(9-(2-Bromoacetyl) Phenanthrene), 벤조(C)페난트렌-5,6-디카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5,6-Dicarboxylic Acid), 4-아세톡시-1-메틸-페난트렌-2-카르복시산 에틸에스터(4-Acetoxy-1-Methyl-Phenanthrene-2-Carboxylic Acid Ethyl Ester), 벤조(C)페난트렌-6-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-6-Carboxylic Acid), 벤조(C)페난트렌-5-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5-Carboxylic Acid), 1-피렌카르복시산(1-Pyrenecarboxylic Acid), 피렌-1-보론산(Pyrene-1-Boronic Acid), 헥사데실피렌-1-설폰아미드(Hexadecylpyrene-1-Sulfonamide), 1-피렌설폰산(1-Pyrenesulfonic Acid), 피렌아세트산(Pyreneacetic Acid) 등을 포함할 수 있다. For example, the anionic organic monomers having the benzene derivative structure may be selected from the group consisting of benzoic acid, 4-aminobenzoic acid, benzenesulfonic acid, benzene sulfonamide, Alkylbenzenesulfonate, phenylphosphate, dodecylbenzenesulphonic acid, 2-formyl-benzene-1,4-disulfonic acid, Disulfonic Acid, Naphthalene Sulfonic Acid, Naphthalene Carboxylic Acid, Naphthoquine Phosphate, Naphthalene Acetic Acid, Naphthalene Phosphoric Acid, 1-Naphthoic Acid, (1-Naphthoic Acid), 4-amino-1-naphthalenesulfonic acid, 6- (P-Tolyldino) -2-naphthalenesulfonic acid, -2-Naphthalenesulfonic acid), 4-hydroxy-1-naphthalene sulfonic acid), 4-amino-1-naphthalenesulfonate, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4 Dimethoxy-naphthalene-1-carbaldehyde, 4-benzyloxy-naphthalene-1-sulfonylchloride (4-benzyloxy- 4-Chloro-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride, 5-Amino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride, , 5-bromo-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-formylamino-naphthalene-1-sulfonyl chloride ), 5-Methylamino-Naphthalene-1-sulfonyl Chloride, (1-Naphthalene) Trifluoroborate, 7-hydroxy- , 2,3 , 4-tetrahydro-naphthalene-2-carboxylic acid (7-hydroxy-naphthalene-2-carboxylic acid Oxo-1,2,3,4-tetrahydro-naphthalene-2-carboxylic acid (7-Bromo-3-Hydroxy- -Naphthalene-2-carboxylic acid), 5 - [(2-ethyl-piperidine-1-carbonyl) -amino] -naphthalene- Carbonyl) -Amino] -Naphthalene-1-sulfonyl Chloride, 5- (2,2,2-trifluoro-acetylamino) -naphthalene- 1 -sulfonylchloride (5- (2,2,2- (Acetyl-Ethyl-Amino) -Naphthalene-1-sulfonyl Chloride), 3- ( (Naphthalene-2-sulfonyl) -propionic acid, 2- (propylsulfonyl) naphthalene, anthracene 9-sulfonic acid 9-sulfonic acid, anthracene 2-sulfonic acid, anthracene 1-sulfonic acid, 9-anthracene carboxylic acid, 2-anthracenecarboxylic acid, Anthracene Carboxylic Acid, 1-Anthracene Carboxylic Acid, Anthracene-9-Thiocarboxamide, 2-Anthracenesulfonyl Chloride, 2- Amino-1- (4-nitrophenylazo) anthracene, 7,12-dioxo-7,12-dihydrobenzo [A] anthracene-6-carboxylic acid ( 7,12-Dioxo-7,12 Dihydrobenzo [A] Anthracene-6-Carboxylic Acid), 7-Nitrodibenzo [A, H] Anthracene, 9,10- 9,10-dihydro-anthracene-2-carbaldehyde, 9-benzyl-1,5-dichloro-10-nitro-anthracene 9-Benzyl-1,5-Dichloro-10-nitro-anthracene), 9-methoxy-10- 9-methoxy-10-nitro-anthracene, 3,4-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroxy- 10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Sulfinate, 9-Nitroanthracene, 1-Phenanthrene Carboxylic Acid, 2-Phenanthrene Carboxylic Acid Acid), 4-Phenanthrene Carboxylic Acid, 9-Phenanthrene Carboxylic Acid, 1-Phenanthrene Sulfonic Acid, Phenanthrene Sulfonic Acid, Phenanthrene 2-sulfonic acid, Phenanthrene 3-sulfonic acid, Phenanthrene-9-thiocarboxamide, 1,2,3,4-tetrahydro-phenanthrene- 1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester, 9- (2-bromoacetyl) phenanthrene (9- (2- Bromoacetyl) Phenanthrene), benzo (C) phenanthrene-5,6-dicarboxy (4-acetoxy-1-methyl-phenanthrene-2-carboxylic acid ethyl ester Benzo (C) phenanthrene-6-carboxylic acid (Benzo (C) Phenanthrene-6-carboxylic acid), benzo (C) phenanthrene- 1-pyrenesulfonic acid (1-pyrenecarboxylic acid), pyrene-1-boronic acid, hexadecylpyrene-1-sulfonamide, ), Pyreneacetic acid, and the like.

예를 들어, 상기 음이온성 유기 단분자의 금속염은, 알칼리 금속, 예를 들어, 리튬, 소듐, 포타슘, 칼슘 등을 포함할 수 있다.For example, the metal salt of the anionic organic monomolecule may include an alkali metal such as lithium, sodium, potassium, calcium, and the like.

예를 들어, 상기 체인 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자의 금속염은, 소듐 에탄설포네이트(Sodium Ethanesulfonate), 디소듐 숙시네이트(Disodium Succinate), 소듐 숙시네이트 이염기 6수화물(Sodium Succinate Dibasic Hexahydrate), 소듐 펜타노에이트(Sodium Pentanoate), 소듐 펜틸 포스페이트(Sodium Pentyl Sulfate), 소듐 1-펜틸 설페이트(Sodium 1-Pentyl Sulfate), 1-헥산설폰산 소듐(1-Hexanesulfonic Acid Sodium), 1-헵탄설폰산 소듐(1-Heptanesulfonic Acid Sodium), 리튬 도데실 설포네이트(Lithium Dodecyl Sulfate) 등을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.For example, the metal salt of an anionic organic monomolecule having the chain structure may be selected from the group consisting of sodium ethanesulfonate, disodium succinate, sodium succinate dibasic hexahydrate, Sodium pentanoate, sodium pentyl sulfate, sodium 1-pentyl sulfate, 1-hexanesulfonic acid sodium, 1-heptanesulfonic acid, 1-Heptanesulfonic Acid Sodium, Lithium Dodecyl Sulfate, and the like. These may be used singly or in combination.

예를 들어, 상기 벤젠 유도체 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자의 금속염은, 소듐 도데실벤젠설포네이트(Sodium Dodecylbenzenesulfonate), 포타슘 페닐 설페이트(Potassium Phenyl Sulfate), 디소듐 페닐 포스페이트(Disodium Phenyl Phosphate), 벤젠티올설폰산 소듐(Benzenethionosulfonic Acid Sodium), 소듐 벤조에이트(Sodium Benzoate), 소듐 페닐 포스페이트 이염기 이수화물(Sodium Phenyl Phosphate Dibasic Dihydrate), 소듐 (3-브로모-페닐)-아세테이트(Sodium (3-Bromo-Phenyl)-Acetate), 소듐 클로로(페닐)메탄설포네이트(Sodium Chloro(Phenyl) Methanesulfonate), 소듐 디페닐아민-4-설포네이트(Sodium Diphenylamine-4-Sulfonate), 소듐 2-나프탈렌설포네이트(Sodium 2-Naphthalenesulfonate), 소듐 1-나프탈렌설포네이트(Sodium 1-Naphthalenesulfonate), 소듐 2-아미노-1-나프탈렌설포네이트(Sodium 2-Amino-1-Naphthalenesulfonate), 소듐 7-아미노-2-나프탈렌설포네이트(Sodium 7-Amino-2-Naphthalenesulfonate), 소듐 3-아미노-7-설포-2-나프탈렌설포네이트(Sodium 3-Amino-7-Sulfo-2-Naphthalenesulfonate) 등을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.For example, the metal salt of an anionic organic monomolecular molecule having the benzene derivative structure may be selected from the group consisting of sodium dodecylbenzenesulfonate, potassium phenylsulfate, disodium phenyl phosphate, Sodium benzoate, sodium phenyphosphate dibasic dihydrate, sodium (3-bromo-phenyl) -acetate, sodium benzoate, sodium benzoate, Sodium Chloro (Phenyl) Methanesulfonate, Sodium Diphenylamine-4-Sulfonate, Sodium 2-Naphthalenesulfonate, 2-naphthalenesulfonate, sodium 1-naphthalenesulfonate, sodium 2-amino-1-naphthalenesulfonate, sodium 7-amino-2-naphthalenesulfonate, Carbonate may include (Sodium 7-Amino-2-Naphthalenesulfonate), sodium 3-amino-7-sulfo-2-naphthalene sulfonate (Sodium 3-Amino-7-Sulfo-2-Naphthalenesulfonate) and the like. These may be used singly or in combination.

그러나, 상기 음이온성 유기 단분자의 금속염은, 상기 구체적 예시에 한정되는 것은 아니며, 상기 음이온성 유기 단분자와 상기 알칼리 금속의 다양한 조합을 모두 포함할 수 있다.However, the metal salt of the anionic organic monomolecular molecule is not limited to the above specific examples, and may include various combinations of the anionic organic monomers and the alkali metal.

바람직하게, 상기 음이온성 유기 단분자는, 벤젠 유도체 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자일 수 있다. 벤젠 유도체 구조를 갖는 음이온성 유기 단분자는, 파이 상호작용(pi interaction)에 의해 그래핀 전구체에 강하게 결합함으로써, 그래핀 플레이크의 분리 효율을 높일 수 있다.Preferably, the anionic organic monomolecular molecule may be an anionic organic monomolecular molecule having a benzene derivative structure. An anionic organic monomolecular molecule having a benzene derivative structure can strongly bond the graphene precursor to the graphene precursor by pi interaction, thereby enhancing the separation efficiency of the graphene flake.

상기 전해질 용액은 상기 전해질을 용해하기 위한 용매를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 물, 프로필렌카보네이트 (propylene carbonate), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide : DMSO) 및 메틸피롤리돈 (N-Methyl-2-pyrrolidone : NMP) 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.The electrolyte solution may include a solvent for dissolving the electrolyte. For example, the solvent may include water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) , Which may be used alone or in combination.

예를 들어, 상기 전해질의 이온 농도는 0.0001 M 에서 3 M일 수 있으며, 이온 농도에 따라 제조된 그래핀의 결함율을 조절할 수 있다.For example, the ion concentration of the electrolyte may be 0.0001 M to 3 M, and the defect rate of graphene prepared according to the ion concentration can be controlled.

상기 그래핀 전구체는, 천연 흑연, 인공 흑연, 탄소 섬유 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 흑연은 키시 흑연을 포함할 수 있다. 키시 흑연은 천연 흑연의 일종으로 고결정성을 가지며 상대적으로 크기가 큰 결정 크기를 가짐으로 인해 최종적으로 제조되는 그래핀 플레이크의 크기를 향상시킬 수 있다.The graphene precursor may include natural graphite, artificial graphite, carbon fiber, and the like. For example, the graphite may comprise keyed graphite. Kishi graphite is a kind of natural graphite having high crystallinity and relatively large crystal size, which can improve the size of graphene flakes finally produced.

상기 음극은, 상기 그래핀 전구체를 포함하는 전극의 상대 전극으로서, 금속, 탄소 등의 일반적인 전극 물질을 포함할 수 있다.The cathode may be a counter electrode of the electrode including the graphene precursor and may include a common electrode material such as metal, carbon, and the like.

다음으로, 상기 양극 및 상기 음극에 각각, 양극 전압 및 음극 전압을 인가하여, 상기 양극의 그래핀 전구체와 상기 음이온성 유기 단분자를 결합시킴으로써 층간삽입화합물을 생성한다(S20). Next, an intercalating compound is formed by applying a positive voltage and a negative voltage to the positive electrode and the negative electrode, respectively, and bonding the graphene precursor of the positive electrode and the anionic organic molecule to each other (S20).

상기 음이온성 유기 단분자가 상기 그래핀 전구체(흑연) 내부로 삽입되고, 비공유 관능화에 의한 층간삽입화합물을 형성함에 따라, 흑연 층간의 반데르발스 결합이 약해지고, 새로 발생된 표면 전하로 인한 정전기적 반발력에 의해 그래핀 플레이크가 상기 그래핀 전구체로부터 박리될 수 있다. 이에 따라, 그래핀 플레이크를 포함하는 전해질 용액이 얻어질 수 있다.As the anionic organic monomolecules are inserted into the graphene precursor (graphite) and the intercalation compound is formed by the non-covalent functionalization, the van der Waals bond between the graphite layers weakens and the electrostatic charge due to the newly generated surface charge The graphene flake can be peeled off from the graphene precursor by the magic repulsive force. Thus, an electrolyte solution containing graphene flakes can be obtained.

예를 들어, 상기 전압은 직류 전압일 수 있으며, 사용 전압은 100 mV에서 20 V의 범위이고, 이때 전류값은 1 mA에서 5 A의 범위일 수 있다. For example, the voltage may be a direct current voltage and the operating voltage may range from 100 mV to 20 V, where the current value may range from 1 mA to 5 A.

상기 전압을 인가하는 시간은, 설정된 전압 및 전류값에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어, 30 초에서 7 일 간 가해질 수 있다.The time for applying the voltage may vary depending on the set voltage and current value, and may be, for example, 30 seconds to 7 days.

다음으로, 상기 전해질 용액으로부터, 상기 그래핀 플레이크를 분리한다(S30). Next, the graphene flakes are separated from the electrolyte solution (S30).

예를 들어, 상기 그래핀 플레이크를 분리하기 위하여, 진공여과장치와 같은 여과장치를 이용한 여과 및 세척 공정을 통해 잔여 전해질을 제거할 수 있다. 상기 세척 공정은 증류수 및/또는 알코올을 포함하는 세척 용액을 사용하여 반복적으로 세척할 수 있다.For example, to separate the graphene flakes, the remaining electrolyte can be removed through a filtration and washing process using a filtration device such as a vacuum filtration device. The washing process may be repeatedly washed using a washing solution containing distilled water and / or alcohol.

이후, 여과 및 세척된 상기 그래핀 플레이크를 용매에 재분산시켜 박리된 상기 그래핀 플레이크를 포함하는 분산 용액을 수득할 수 있다.Thereafter, the graphene flakes, which have been filtered and washed, can be redispersed in a solvent to obtain a dispersion solution containing the graphene flakes.

예시적인 실시예들에 있어서 상기 용매는 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran : THF), 벤젠, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥산, 메틸피롤리돈 (N-methyl 2-pyrrolidinone : NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane : DME), 디클로로에탄(1,2-dichloroethane), 메틸렌클로라이드, 클로로벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 에틸렌글리콜, 헵탄, 부탄올(1-butanol, 2-butanol), 부타논(2-butanone), 아세토니트릴, 아세톤, 아세트산 등을 포함할 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.In exemplary embodiments, the solvent is selected from the group consisting of water, ethanol, methanol, isopropanol, tetrahydrofuran (THF), benzene, xylene, toluene, cyclohexane, N-methyl 2-pyrrolidinone ), Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-dichloroethane, methylene chloride, chlorobenzene, chloroform, ethyl acetate, ethylene glycol, heptane, butanol Butanone, acetonitrile, acetone, acetic acid, and the like, which may be used alone or in combination.

본 발명의 실시예에 따라 얻어진 그래핀 플레이크는, 추가적 박리 공정 없이 전기화학적 방법에 의해 얻어질 수 있다. The graphene flakes obtained according to the embodiments of the present invention can be obtained by an electrochemical method without an additional stripping process.

또한, 상기 그래핀 플레이크는, 큰 크기, 예를 들어, 50㎛ 이상, 바람직하게 100㎛ 이상의 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 플레이크는, 실질적으로 그래핀의 성질을 가질 수 있도록, 얇은 두께를 가질 수 있다. 따라서, 상기 그래핀 플레이크는 높은 품질을 갖는 것을 기대할 수 있다.Further, the graphene flakes may have a large size, for example, a size of 50 mu m or larger, preferably 100 mu m or larger. In addition, the flakes may have a thin thickness, so as to have substantially the nature of graphene. Therefore, the graphene flakes can be expected to have high quality.

또한, 상기 그래핀 플레이크는, 표면에 음이온성 유기 단분자가 비공유 관능화에 의해 결합됨으로써, 용매에 대한 분산성이 우수하고 뭉침 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 그래핀 플레이크 분산액을 이용한 공정에 쉽게 적용될 수 있다.In addition, the graphene flakes are excellent in dispersibility to a solvent and can prevent aggregation by bonding anionic organic monomers to the surface by non-covalent functionalization. Therefore, it can be easily applied to a process using a graphene flake dispersion.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 그래핀 플레이크 분산액이 적용된 전자 기기를 도시한 개략적인 단면도이다. 예를 들면, 도 2는 도 1을 참조로 설명한 공정에 의해 제조된 상기 분산 용액을 사용하여 형성된 베리어 필름을 포함하는 전자 기기를 도시하며, 상기 전자 기기는 예를 들면, 디스플레이 장치일 수 있다.2 is a schematic cross-sectional view illustrating an electronic device to which a graphene flake dispersion manufactured according to an embodiment of the present invention is applied. For example, FIG. 2 shows an electronic device including a barrier film formed using the dispersion solution prepared by the process described with reference to FIG. 1, and the electronic device may be, for example, a display device.

도 2를 참조하면, 상기 전자 기기는 PET 기판(100), 배리어 필름(110), 표시 패널(120) 및 씰링 부재(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the electronic device may include a PET substrate 100, a barrier film 110, a display panel 120, and a sealing member 130.

상기 배리어 필름(110)은 도 1을 참조로 설명한 공정에 의해 박리된 그래핀 플레이크를 포함하는 상기 분산 용액을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 분산 용액을 PET 기판(100) 또는 표시 패널(120) 상에 도포하고, 건조 공정을 통해 배리어 필름(110)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 배리어 필름(110)에 대한 소정의 패터닝 공정이 추가로 수행될 수도 있다.The barrier film 110 may be formed using the dispersion solution including graphene flakes peeled by the process described with reference to Fig. For example, the dispersion solution may be applied on the PET substrate 100 or the display panel 120, and the barrier film 110 may be formed through a drying process. In addition, a predetermined patterning process for the barrier film 110 may be further performed.

상기 배리어 필름(110)은 그래핀을 포함할 수 있다. 상기 배리어 필름(110)에 의해 상기 표시 패널의 기체 차단 특성이 향상될 수 있다. 예를 들면, 그래핀들이 균일한 필름 형태로 조합되어 산소나 수분을 차단 할 수 있다. 따라서, 산소와 수분과의 반응을 통한 성능 저하와 같은 불량이 감소된 전자 소자가 획득될 수 있다.The barrier film 110 may include graphene. The gas barrier property of the display panel can be improved by the barrier film (110). For example, graphenes can be combined in a uniform film form to block oxygen and moisture. Thus, an electronic device with reduced defects such as deterioration in performance through reaction of oxygen with moisture can be obtained.

상기 표시 패널(120)은 예를 들면, 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)를 포함하는 표시 회로 기판을 포함할 수 있다. 표시 패널(120)은 예를 들면, 액정 표시(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 유기 발광 표시(Organic Light Emitting Display: OLED) 패널을 포함할 수 있다.The display panel 120 may include a display circuit board including, for example, a thin film transistor (TFT). The display panel 120 may include, for example, a liquid crystal display (LCD) panel and an organic light emitting display (OLED) panel.

상기 씰링 부재(130)는 상기 디스플레이 장치를 보호하는 각종 커버, 베젤(bezel), 씰런트 등을 포함할 수 있다.The sealing member 130 may include various covers, bezels, sealants, and the like for protecting the display device.

이하에서는, 구체적인 실험예를 참조로 예시적인 실시예들에 따른 그래핀 플레이크의 제조 방법에 대해 보다 상세히 설명한다. 하기의 실험예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 실시예들이 상기 실험예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method for producing graphene flakes according to exemplary embodiments will be described in detail with reference to specific experimental examples. The following experimental examples are merely illustrative, and the embodiments of the present invention are not limited to the above experimental examples.

실시예 1Example 1

1) 전해질 제조 1) Electrolyte manufacturing

소듐 나프탈렌 설포네이트 (sodium 2-naphthalene sulfonate) 2.3 g을 증류수 100 ml에 용해하여 0.1 몰농도를 가진 전해질을 제조하였다. 2.3 g of sodium 2-naphthalene sulfonate was dissolved in 100 ml of distilled water to prepare an electrolyte having a concentration of 0.1 mole.

2) 전기화학적 박리를 이용한 그래핀 플레이크 박리 2) Separation of graphene flake using electrochemical stripping

상기 제조된 전해질 80 ml를 100 ml 비커에 담은 후 양극(+)에 전도성을 가진 핀셋을 이용하여 키시 흑연을 위치시켰다. 음극(-)에는 백금 와이어를 위치시킨다. 이 때 양극과 음극 간의 거리는 약 10 mm 이었다. 각 전극은 직류 전압을 인계하였으며 3 V의 전압을 약 10 mA의 전류값으로 인가하여 90분 간 유지함으로써, 그래핀 플레이크가 분산된 용액을 수득하였다.80 ml of the prepared electrolyte was immersed in a 100 ml beaker, and then the graphite was placed on the anode (+) using tweezers having conductivity. Place a platinum wire on the negative (-) side. The distance between the anode and the cathode was about 10 mm. Each electrode was passed through a DC voltage, and a voltage of 3 V was applied at a current value of about 10 mA and maintained for 90 minutes to obtain a solution in which graphene flakes were dispersed.

3) 제조된 그래핀 플레이크의 세척 및 재분산3) Washing and redispersing of the prepared graphene flakes

상기 그래핀 플레이크를 포함하는 전해질 용액을 여과 필터를 이용해 거른 후 증류수 및 아세톤 및 알코올류 용매를 이용하여, 상기 그래핀 플레이크 전해질 용액의 부피 대비 5배의 함량으로 반복 세척하고, 얻어진 그래핀 플레이크를 아세톤에 초음파 공정을 통해 분산시켰다. The electrolyte solution containing the graphene flakes was filtered using a filtration filter and then repeatedly washed with distilled water and a solvent of acetone and alcohols in an amount of 5 times as much as the volume of the graphene flak electrolyte solution. Acetone was dispersed through an ultrasonic process.

도 3은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 사진이다. 구체적으로, (a)는 광학 현미경 사진이고, (b)는 주사전자현미경(SEM) 사진이고, (c)는 원자힘현미경(AFM) 사진이다.3 is a photograph of the graphene flake produced by Example 1. Fig. Specifically, (a) is an optical microscope photograph, (b) is a scanning electron microscope (SEM) photograph, and (c) is an atomic force microscope (AFM) photograph.

도 3을 참조하면, 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크가 100 마이크로미터 이상의 크기를 가질 수 있음을 알 수 있다. 또한, 원자힘현미경 사진을 참조하면, 그래핀 플레이크의 두께가 약 0.7nm이었으며, 이를 통하여, 단층 그래핀이 얻어졌음을 알 수 있다.Referring to FIG. 3, it can be seen that the graphene flakes produced according to Example 1 can have a size of more than 100 micrometers. Also, referring to the atomic force microscope photograph, it can be seen that the thickness of the graphene flake was about 0.7 nm, through which the single layer graphene was obtained.

도 4는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 크기 및 두께 분포를 도시한 그래프이다.4 is a graph showing the size and thickness distribution of the graphene flakes produced in Example 1. FIG.

도 4를 참조하면, 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크 중 약 88 % 가 50 ㎛ 이상의 크기를 가지며 50 % 가 80 ㎛ 이상의 크기를 가짐을 알 수 있다. 또한, 상기 그래핀 플레이크 중 약 57 % 가 2 nm 이하의 두께를 가지며 90 % 이상이 5 nm 이하의 두께를 가짐을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that about 88% of the graphene flakes prepared in Example 1 have a size of 50 μm or more and 50% have a size of 80 μm or more. Also, it can be seen that about 57% of the graphene flakes have a thickness of 2 nm or less and 90% or more have a thickness of 5 nm or less.

도 5는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 투과전자현미경(TEM) 사진이다. 5 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the graphene flake prepared in Example 1. Fig.

도 5를 참조하면, 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크가 10 ㎛ 이상의 크기를 가지며 이때 층수는 1~4층임을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the graphene flakes prepared according to Example 1 have a size of 10 μm or more and the number of layers is 1 to 4 layers.

도 6은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 라만분광분석 결과이다. 6 is a Raman spectroscopic analysis result of the graphene flake prepared in Example 1. Fig.

도 6을 참조하면 결함의 지표인 D 픽 (~1350 cm-1)과 G 픽 (~1600 cm-1)의 비율이 약 0.13임을 알 수 있다. 이는 종래의 산화-환원 방법이나 기존 황산 전해질을 이용한 전기화학적 방법을 통해 제조된 그래핀 플레이크에 비해 낮은 것이며, 따라서, 실시예 1에 의해 고품질의 그래핀 플레이크가 제조되었음을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that the ratio of the D-peak (~ 1350 cm -1 ) to the G-peak (~ 1600 cm -1 ), which is an index of defect, is about 0.13. This is lower than that of the graphene flakes produced by the conventional oxidation-reduction method or the conventional electrochemical method using the sulfuric acid electrolyte. Therefore, it can be confirmed that the graphene flakes of high quality were produced by the method of Example 1.

도 7은 실시예 1에 따라 제조된 그래핀 플레이크의 X선 광전자 분광(X-ray Photoelectron Spectroscopy: XPS) 분석 결과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, (a)는 전체적인 원소함량을 나타내는 그래프이며, (b)는 탄소에 해당하는 피크를 확대한 그래프이며, (c)는 산소에 해당하는 피크를 확대한 그래프이며, (d)는 황에 해당하는 픽을 확대한 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis results of graphene flakes prepared according to Example 1. FIG. Specifically, (a) is a graph showing the total element content, (b) is an enlarged graph of a peak corresponding to carbon, (c) is an enlarged graph of a peak corresponding to oxygen, Which is an enlarged graph.

먼저, (a)를 참조하면, 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크는, 흑연에 비하여 증가된 산소(O) 및 황(S) 함량을 가짐을 확인할 수 있다. 또한, (c) 및 (d)를 참조하면, 검출된 산소 및 황 성분이 설포네이트기(SO3 -)로부터 기인했음을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 그래핀 플레이크 표면에 비공유 관능화된 나프탈렌 설포네이트(naphthalene-2-sulfonate)가 결합되었음을 알 수 있다.First, referring to (a), it can be seen that the graphene flakes prepared in Example 1 have increased oxygen (O) and sulfur (S) contents as compared with graphite. Further, referring to (c) and (d), it can be confirmed that the detected oxygen and sulfur components originated from the sulfonate group (SO 3 - ). Thus, it can be seen that naphthalene-2-sulfonate, which is non-covalently functionalized, is bound to the graphene flake surface.

(b)를 참조하면, 그래핀의 고유 구조를 나타내는 sp2 C=C 결합에 해당하는 픽 (248.5 eV)의 비율이 약 81% 이상으로서, 면상의 결함율이 낮다는 것을 확인 할 수 있다.(b), it can be confirmed that the ratio of the peak (248.5 eV) corresponding to the sp2C = C bond showing the intrinsic structure of graphene is about 81% or more, and the defect rate on the surface is low.

도 8은 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 적외선 흡수분광 (Fourier transform infrared spectroscopy :FT-IR) 분석 결과를 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing the results of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis of the graphene flakes prepared in Example 1. FIG.

도 8을 참조하면, 나프탈렌 설포네이트(naphthalene-2-sulfonate)의 특성 픽에 해당하는 S-O 픽과 S=O 픽이 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크에서 동일하게 나타남을 알 수 있다. 반면, 그래핀의 면상 결함 발생 시 형성되는 하이드록실기(OH-)는 매우 미약하게 관찰된다.8, S-O and S = O peaks corresponding to the characteristic peaks of naphthalene-2-sulfonate were observed in the graphene flakes produced in Example 1, respectively. On the other hand, the hydroxyl group (OH < - >) formed upon the occurrence of surface defects of graphene is observed very poorly.

따라서, 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크의 표면에 나프탈렌 설포네이트(naphthalene-2-sulfonate)가 비공유 관능기화 되었으며 이때 그래핀의 면상에 결함이 발생한 비율이 매우 낮음을 확인할 수 있다.Thus, it can be confirmed that the ratio of the naphthalene-2-sulfonate to the graphene flake prepared in Example 1 was non-covalently functionalized and the degree of the defect on the surface of the graphene was very low.

도 9는 실시예 1에 의해 제조된 그래핀 플레이크들이 아세톤에 재분산된 그래핀 용액의 사진이다.9 is a photograph of the graphene flakes prepared by Example 1 and redispersed in acetone.

도 9를 참조하면, 상기 설명된 비공유 관능기로 인해 상기 제조된 그래핀이 아세톤과 같은 유기용매 내에서 뭉침현상 없이 분산이 될 수 있다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, it can be seen that the graphene produced by the non-covalent functional group described above can be dispersed in an organic solvent such as acetone without aggregation.

따라서, 금속이온-음이온 단분자 전해질 내에서의 전기화학적 공정을 이용해 보다 안전하고 단순한 공정으로 고품질의 그래핀 플레이크를 대량생산할 수 있음을 알 수 있다.Thus, it can be seen that a high-quality graphene flake can be mass-produced in a safer and simpler process by using an electrochemical process in a metal ion-anion monomolecular electrolyte.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

상술한 예시적인 실시예들에 따라 제조된, 그래핀 플레이크 또는 이를 포함하는 분산 용액은 향상된 전기적/기계적 특성을 갖는 각종 경량/고강도 복합소재, 방열소재, 나노잉크용 소재, 이차전지, 연료전지 등의 전극소재 및 배리어/코팅 소재 등으로 적용될 수 있다.The graphene flakes or the dispersion solution containing the same produced according to the above-described exemplary embodiments can be applied to various light / high strength composite materials having improved electrical / mechanical properties, heat dissipation materials, materials for nano ink, secondary batteries, fuel cells, etc. Electrode materials and barrier / coating materials.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

100: PET기판 110: 베리어 필름
120: 표시 패널 130: 씰링 부재
100: PET substrate 110: barrier film
120: display panel 130: sealing member

Claims (13)

그래핀 전구체를 포함하는 양극 및 음극을, 음이온성 유기 단분자의 금속염을 포함하는 전해질 용액에 함침하는 단계;
상기 양극 및 음극에 전압을 인가하여, 상기 음이온성 유기 단분자와 상기 그래핀 전구체의 층간화합물을 형성함으로써, 그래핀 플레이크를 상기 그래핀 전구체로부터 박리시키는 단계; 및
상기 그래핀 플레이크를 포함하는 전구체 용액으로부터 상기 그래핀 플레이크를 분리하는 단계를 포함하고,
상기 음이온성 유기 단분자는, 적어도 하나의 음이온 관능기 및 이와 결합된 벤젠 유도체 구조를 포함하고, 상기 그래핀 플레이크의 표면에는, 상기 음이온성 유기 단분자가 비공유 관능화에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.
Impregnating an anode and a cathode containing a graphene precursor into an electrolyte solution containing a metal salt of an anionic organic monomolecule;
Applying a voltage to the positive electrode and the negative electrode to form an intercalation compound of the anionic organic monomolecule and the graphene precursor, thereby peeling the graphene flake from the graphene precursor; And
Separating the graphene flake from a precursor solution comprising the graphene flake,
Wherein the anionic organic monomolecule comprises at least one anionic functional group and a benzene derivative structure bonded thereto, wherein the anionic organic monomolecule is bonded to the surface of the graphene flake by non-covalent functionalization Method of manufacturing graphene flakes.
제1항에 있어서, 상기 그래핀 전구체는 천연 흑연, 인공 흑연 및 탄소 섬유로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the graphene precursor comprises at least one selected from the group consisting of natural graphite, artificial graphite, and carbon fiber. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 음이온 관능기는 설페이트기(sulfate: SO2 -) 설포네이트기(sulfonate : SO3 -), 나이트라이트기(nitrite : NO2 -), 나이트레이트기(nitrate : NO3 -), 포스파이트기 (phosphite : PO3 3-), 포스페이트기 (phosphate : PO4 3-), 카르복실레이트기 (carboxylate: COO-) 및 카르보네이트기 (carbonate : CO3 2-)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.The method according to claim 1, wherein the anionic functional group is selected from the group consisting of sulfate (SO 2 - ) sulfonate (SO 3 - ), nitrite (NO 2 - ), nitrate (NO 3 - ), A phosphite (PO 3 3- ), a phosphate group (PO 4 3- ), a carboxylate group (COO - ) and a carbonate group (CO 3 2- ) ≪ / RTI > wherein at least one selected from the group consisting < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI > 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 음이온성 유기 단분자는, 벤조산(Benzoic Acid), 4-아미노벤조산(4-Aminobenzoic Acid), 벤젠설폰산(Benzenesulfonic Acid), 벤젠 설폰아미드(Benzene Sulfonamide), 알킬벤젠 설포네이트(Alkylbenzene Sulfonate), 페닐 포스페이트(Phenyl Phosphate), 도데실벤젠설폰산(Dodecylbenzenesulphonic Acid), 2-포르밀-벤젠-1,4-디설폰산(2-Formyl-Benzene-1,4-Disulfonic Acid), 나프탈렌 설폰산(Naphthalene Sulfonic Acid), 나프탈렌 카르복시산(Naphthalene Carboxylic Acid), 나프토퀴논 포스페이트(Naphthoquine Phosphate), 나프탈렌 아세트산(Naphthalene Acetic Acid), 나프탈렌 인산(Naphthalene Phosphoric Acid), 1-나프토산(1-Naphthoic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설폰산(4-Amino-1-Naphthalenesulfonic Acid), 6-(P-톨루디노)-2-나프탈렌설폰산(6-(P-Toluidino)-2-Naphthalenesulfonic Acid), 4-하이드록시-1-나프탈렌설폰산(4-Hydroxy-1-Naphthalenesulfonic Acid), 4-아미노-1-나프탈렌설포네이트(4-Amino-1-Naphthalenesulfonate), 1,4,5,8-나프탈렌테트라카르복시산 이무수물(1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic Dianhydride), 4,8-디메톡시-나프탈렌-1-카르발데히드(4,8-Dimethoxy-Naphthalene-1-Carbaldehyde), 4-벤질옥시-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Benzyloxy-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 4-클로로-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(4-Chloro-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-아미노-나프칼렌-1-설포닐 클로라이드(5-Amino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-브로모-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Bromo-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-포르밀아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Formylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-메틸아미노-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-Methylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), (1-나프탈렌)트리플루오로보레이트(1-Naphthalene)Trifluoroborate), 7-하이드록시-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(7-Hydroxy-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 7-브로모-3-하이드록시-나프탈렌-2-카르복시산(7-Bromo-3-Hydroxy-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 4-옥소-1,2,3,4-테트라하이드로-나프탈렌-2-카르복시산(4-Oxo-1,2,3,4-Tetrahydro-Naphthalene-2-Carboxylic Acid), 5-[(2-에틸-피페리딘-1-카르보닐)-아미노]-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-[(2-Ethyl-Piperidine-1-Carbonyl)-Amino]-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(2,2,2-트리플루오로-아세틸아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(2,2,2-Trifluoro-Acetylamino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 5-(아세틸-에틸-아미노)-나프탈렌-1-설포닐 클로라이드(5-(Acetyl-Ethyl-Amino)-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride), 3-(나프탈렌-2-설포닐)-프로피온산(3-(Naphthalene-2-Sulfonyl)-Propionic Acid), 2-(프로필설포닐)나프탈렌(2-(Propylsulfonyl)Naphthalene), 안트라센 9-설폰산(Anthracene 9-Sulfonic Acid), 안트라센 2-설폰산(Anthracene 2-Sulfonic Acid), 안트라센 1-설폰산(Anthracene 1-Sulfonic Acid), 9-안트라센 카르복시산(9-Anthracene Carboxylic Acid), 2-안트라센 카르복시산(2-Anthracene Carboxylic Acid), 1-안트라센 카르복시산(1-Anthracene Carboxylic Acid), 안트라센-9-티오카르복사미드(Anthracene-9-Thiocarboxamide), 2-안트라센설포닐 클로라이(2-Anthracenesulfonyl Chloride), 2-아미노-1-(4-니트로페닐아조)안트라센(2-Amino-1-(4-Nitrophenylazo)Anthracene), 7,12-디옥소-7,12-디하이드로벤조[A]안트라센-6-카르복시산(7,12-Dioxo-7,12 Dihydrobenzo[A]Anthracene-6-Carboxylic Acid), 7-니트로벤조[A,H]안트라센(7-Nitrodibenzo[A,H]Anthracene), 9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-카르발데히드(9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Carbaldehyde), 9-벤질-1,5-디클로로-10-니트로-안트라센(9-Benzyl-1,5-Dichloro-10-Nitro-Anthracene), 9-메톡시-10-니트로-안트라센(9-Methoxy-10-Nitro-Anthracene), 3,4-디하이드록시-9,10-디옥소-9,10-디하이드로-안트라센-2-설피네이트( 3,4-Dihydroxy-9,10-Dioxo-9,10-Dihydro-Anthracene-2-Sulfinate), 9-니트로안트라센(9-Nitroanthracene), 1-페난트렌 카르복시산(1-Phenanthrene Carboxylic Acid), 2-페난트렌 카르복시산(2-Phenanthrene Carboxylic Acid), 4-페난트렌 카르복시산(4-Phenanthrene Carboxylic Acid), 9-페난트렌 카르복시산(9-Phenanthrene Carboxylic Acid), 1-페난트렌 설폰산(1-Phenanthrene Sulfonic Acid), 페난트렌 2-설폰산(Phenanthrene 2-Sulfonic Acid), 페난트렌 3-설폰산(Phenanthrene 3-Sulfonic Acid), 페난트렌-9-티오카르복사미드(Phenanthrene-9-Thiocarboxamide), 1,2,3,4-테트라하이드로-페난트렌-1,2-디카르복시산 디메틸에스터(1,2,3,4-Tetrahydro-Phenanthrene-1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester), 9-(2-브로모아세틸)페난트렌(9-(2-Bromoacetyl) Phenanthrene), 벤조(C)페난트렌-5,6-디카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5,6-Dicarboxylic Acid), 4-아세톡시-1-메틸-페난트렌-2-카르복시산 에틸에스터(4-Acetoxy-1-Methyl-Phenanthrene-2-Carboxylic Acid Ethyl Ester), 벤조(C)페난트렌-6-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-6-Carboxylic Acid), 벤조(C)페난트렌-5-카르복시산(Benzo(C)Phenanthrene-5-Carboxylic Acid), 1-피렌카르복시산(1-Pyrenecarboxylic Acid), 피렌-1-보론산(Pyrene-1-Boronic Acid), 헥사데실피렌-1-설폰아미드(Hexadecylpyrene-1-Sulfonamide), 1-피렌설폰산(1-Pyrenesulfonic Acid) 및 피렌아세트산(Pyreneacetic Acid)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the anionic organic monomolecule is selected from the group consisting of benzoic acid, 4-aminobenzoic acid, benzenesulfonic acid, benzene sulphonamide, 2-Formyl-Benzene-1,4-Disulfonic Acid, 2-formyl-benzene-1,4-disulfonic acid, Naphthalene Sulfonic Acid, Naphthalene Carboxylic Acid, Naphthoquine Phosphate, Naphthalene Acetic Acid, Naphthalene Phosphoric Acid, 1-Naphthoic Acid, 1- Naphthoic Acid), 4-amino-1-naphthalenesulfonic acid, 6- (P-Toluidino) -2-naphthalenesulfonic acid Naphthalenesulfonic acid), 4-hydroxy-1-naphthalenesulfonic acid, 4-amino 1-naphthalenesulfonate, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 4,8-dimethoxy-naphthalene sulfonate, 4-benzyloxy-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 4-chloro-naphthalene-1-carbaldehyde, 5-amino-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-bromo-naphthalene-1-sulfonyl chloride, 5-Formylamino-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride, 5-Bromo-Naphthalene-1-Sulfonyl Chloride, Naphthalene-1-sulfonyl chloride, (1-naphthalene) Trifluoroborate, 7-hydroxy-1,2,3,4- Tetrahydro- Hydroxy-naphthalene-2-carboxylic acid (7-Bromo-3-carboxylic acid, 7-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro- -Hydroxy-Naphthalene-2-carboxylic acid), 4-oxo-1,2,3,4-tetrahydro-naphthalene- (2-Ethyl-piperidine-1-carbonyl) -amino] -naphthalene-1-sulfonyl chloride (5 - [ -Naphthalene-1-sulfonyl Chloride), 5- (2,2,2-trifluoro-acetylamino) -naphthalene-1-sulfonylchloride (5- (2,2,2-Trifluoro-Acetylamino) -Naphthalene- 1-sulfonyl chloride, 5- (acetyl-ethyl-amino) -naphthalene-1-sulfonyl chloride, 3- (naphthalene- 2-sulfonyl) -propionic acid, 2- (propylsulfonyl) naphthalene, anthracene 9-sulfonic acid, anthracene- Anthracene 2-sulfonic acid, anthracene 1-sulfonic acid, 9-anthracene carboxylic acid, 2-anthracene carboxylic acid, 1-anthracene carboxylic acid, anthracene-9-thiocarboxamide, 2-anthracenesulfonylchloride, 2-amino-1- (4 -Nitrophenylazo anthracene, 7,12-dioxo-7,12-dihydrobenzo [A] anthracene-6-carboxylic acid (7,12-Dioxo- 7,12 Dihydrobenzo [A] Anthracene-6-Carboxylic Acid), 7-Nitrodibenzo [A, H] Anthracene, 9,10-dioxo-9,10- 9-Benzyl-1, 2-carbaldehyde, 9-benzyl-1, 5-dichloro-10-nitro-anthracene, 5-Dichloro-10-Nitro-Anthracene, 9-Methoxy-10-Nitro-An thracene, 3,4-dihydroxy-9,10-dioxo-9,10-dihydroxy-9,10-Dioxo-9,10-Dihydro- Anthracene-2-Sulfinate, 9-Nitroanthracene, 1-Phenanthrene Carboxylic Acid, 2-Phenanthrene Carboxylic Acid, 4-Phenanthrenecarboxylic Acid -Phenanthrene Carboxylic Acid, 9-Phenanthrene Carboxylic Acid, 1-Phenanthrene Sulfonic Acid, Phenanthrene 2-Sulfonic Acid, Sulfonic acid, Phenanthrene-9-thiocarboxamide, 1,2,3,4-tetrahydro-phenanthrene-1,2-dicarboxylic acid dimethyl ester (1,2,3,4-Tetrahydro-Phenanthrene-1,2-Dicarboxylic Acid Dimethyl Ester), 9- (2-Bromoacetyl) Phenanthrene, 5,6-dicarboxylic acid (Benzo (C) Phenanthrene-5, 6-Dicarboxylic Acid, 4-Acetoxy-1-Methyl-Phenanthrene-2-Carboxylic Acid Ethyl Ester, Benzo (C) Phenanthrene- Benzo (C) phenanthrene-5-carboxylic acid, benzo (C) phenanthrene-5-carboxylic acid, 1-pyrenecarboxylic acid, (1-pyrenesulfonic acid) and pyreneacetic acid (Pyrene-1-boronic acid, hexadecylpyrene-1-sulfonamide, ≪ / RTI > wherein at least one selected from the group consisting < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI > 제1항에 있어서, 상기 전해질 용액은, 물, 프로필렌카보네이트 (propylene carbonate), 에틸렌카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide : DMSO) 및 메틸피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone : NMP)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.The electrolyte solution according to claim 1, wherein the electrolyte solution is selected from the group consisting of water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO), and N-methyl-2-pyrrolidone NMP). ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제1항에 있어서, 상기 전해질 용액의 이온 농도는 0.0001 M 에서 3 M인 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the ionic concentration of the electrolyte solution is 0.0001 M to 3 M. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 전구체 용액으로부터 상기 그래핀 플레이크를 분리하는 단계는,
상기 전구체 용액을 여과하는 단계; 및
상기 전구체 용액을 여과하여 얻어진 그래핀 플레이크를 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크의 제조 방법.
2. The method of claim 1, wherein separating the graphene flake from the precursor solution comprises:
Filtering the precursor solution; And
And washing the graphene flakes obtained by filtering the precursor solution.
용매; 및
제1항, 제2항, 제4항, 제6항 내지 제8항 및 제10항 중 어느 하나에 의해 제조된 그래핀 플레이크를 포함하는 그래핀 플레이크 분산 용액.
menstruum; And
A graphene flake dispersion solution comprising graphene flakes produced by any one of claims 1, 2, 4, 6, 7, 8, and 10.
삭제delete 제11항에 있어서, 상기 용매는, 물, 에탄올, 메탄올, 이소프로판올, 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran : THF), 벤젠, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥산, 메틸피롤리돈 (N-methyl 2-pyrrolidinone : NMP), 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디메톡시에탄(1,2-dimethoxyethane : DME), 디클로로에탄(1,2-dichloroethane), 메틸렌클로라이드, 클로로벤젠, 클로로포름, 에틸아세테이트, 에틸렌글리콜, 헵탄, 부탄올(1-butanol, 2-butanol), 부타논(2-butanone), 아세토니트릴, 아세톤 및 아세트산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 그래핀 플레이크 분산 용액.The method of claim 11, wherein the solvent is selected from the group consisting of water, ethanol, methanol, isopropanol, tetrahydrofuran (THF), benzene, xylene, toluene, cyclohexane, N-methyl 2-pyrrolidinone ), Dimethylformamide, dimethylsulfoxide, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,2-dichloroethane, methylene chloride, chlorobenzene, chloroform, ethyl acetate, ethylene glycol, heptane, butanol Wherein the graphene flake dispersion solution contains at least one selected from the group consisting of 1-butanol, 2-butanol, 2-butanone, acetonitrile, acetone and acetic acid.
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