TW201540665A - 石墨烯複合粉體材料及製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種適用於產業化應用的石墨烯複合粉體材料，該石墨烯複合粉體材料由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔，其視密度≥0.02g/cm3 。本發明提供的石墨烯複合粉體材料，在受到外界壓力時，其石墨烯材料不會產生回疊，並且容易恢復到原有狀態，方便運輸和儲存；同時該石墨烯複合粉體材料與其他體系具有很好的相容性，極大的擴展了該石墨烯複合粉體材料在下游產品中應用的領域。成功解決了石墨烯複合粉體材料的產業應用問題。本發明還提供了一種石墨烯複合粉體材料的製備方法。

Description

石墨烯複合粉體材料及製備方法
本發明涉及石墨烯材料技術領域，尤其涉及一種利於下游產品應用的石墨烯複合粉體材料及製備方法。
石墨烯（Graphene）是一種由碳原子構成的單層片狀結構、只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯在很多方面都展現出了優異的性能，比如石墨烯幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光，其透光性非常好；石墨烯的導熱係數高達5300 W/m•K，高於碳奈米管和金剛石；石墨烯常溫下的電子遷移率超過15000 cm2 /V•s，高於奈米碳管和矽晶體；石墨烯的電阻率只有10-6Ω•cm，比銅或銀更低，是目前電阻率最小的材料；此外石墨烯也係目前最薄卻最堅硬的材料。將石墨烯製備成粉體更有利於石墨烯的應用，如石墨烯材料粉體可用作高分子的添加劑，提高高分子的電學性能和力學強度，石墨烯材料粉體具有廣闊的應用前景。
目前，可採用多種方法製備得到石墨烯材料粉體，如機械剝離法、氧化-還原法、晶體外延生長法、化學氣相沉積法、有機合成法和剝離碳奈米管法等。在這些方法中，氧化-還原法製備石墨烯材料粉體的成本低廉且容易實現，係製備石墨烯材料粉體的最佳方法。然而，該種方法製備的石墨烯粉體密度小，在使用過程中容易產生揚塵，並且很難運輸和儲存。因此，如何製備一種在下游產品中方便應用的石墨烯材料粉體，成為制約石墨烯產業化的技術難題。
申請號為201310200469.5的中國專利公開了一種石墨烯材料粉體的製備方法，將石墨加入到含有氧化劑和插層劑的混合溶液中攪拌均勻，將得到的混合溶液進行超聲處理的同時通入氦氣，形成插層劑和氦分子插層的石墨插層化合物；將得到的石墨插層化合物過濾、洗滌、乾燥後在空氣中進行熱處理；將熱處理後的石墨插層化合物分散在有機溶劑中，在持續通入氦氣的條件下再次進行超聲剝離；將再次超聲剝離後的石墨插層化合物離心、沉澱、過濾、洗滌、烘乾，即可得到石墨烯材料粉體。然而，用這種製備方法得到的石墨烯材料粉體的團聚程度較高，使石墨烯材料粉體的分散性較差，不利於石墨烯材料粉體在下游產品中的應用。
申請號為201010593157.1的中國專利公開了另一種石墨烯材料粉體的製備方法，將氧化石墨均勻剝離成氧化石墨烯懸浮溶液；使製備得到的氧化石墨烯懸浮溶液霧化，以除去所述懸浮溶液中的溶劑得到氧化石墨粉體；在惰性氣氛或還原性氣氛的保護下，將得到的氧化石墨粉體進行無膨脹熱處理，得到石墨烯材料粉體。採用該製備方法雖然能夠得到團聚程度較低、分散性較好的石墨烯材料粉體，然而這種石墨烯材料粉體密度小，體積大，不利於運輸和儲存，在受到外界壓力的情況下極易回疊且很難再恢復原有狀態，在使用時容易飛揚，非常不利於其在下游產品中的應用。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種在利於在下游產品中應用的石墨烯複合粉體材料及其製備方法，以解決上述問題。
一種石墨烯複合粉體材料，由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔，該石墨烯複合粉體材料視密度≥0.02 g/ cm3 。
一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，其包括如下步驟：步驟一：配製品質濃度為0.1%~3%的石墨烯材料漿料，按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100稱取高分子加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；步驟二：將所述中間漿料通過普通烘乾乾燥工藝、熱壓乾燥工藝、冷凍乾燥工藝、噴霧乾燥工藝或造粒乾燥工藝進行乾燥處理，得到石墨烯複合粉體材料。
一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，包括以下步驟：（1）將第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，得到混合溶液，其中所述第一聚合物單體、石墨烯材料與微納結構材料的品質比為(0.01~1):( 0.1~1):(5~1)；（2）加入水溶性引發劑，在30℃~100℃的反應溫度下進行反應，反應時間為1小時~10小時，其中所述水溶性引發劑與所述第一聚合物單體的品質比為1:10~1:100；以及（3）乾燥處理得到所述石墨烯複合粉體材料。
一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，包括以下步驟：（1）將微納結構材料、第二聚合物和有機胺類化合物在40℃~100℃溫度下攪拌反應2小時~6小時，過濾乾燥後得到改性後的微納結構材料，其中所述有機胺類化合物與微納結構材料的品質比為10:1~100:1；（2）將水和乙醇混合得到乙醇水溶液，再加入含有芳香基的矽烷偶聯劑以配製成第一溶液，其中水和乙醇的品質比為1:5~1:8，所述含有芳香基的矽烷偶聯劑與所述乙醇水溶液的品質比為1:1~10:1；（3）提供含石墨烯材料的水溶液，將所述第一溶液加入含石墨烯材料的水溶液中，並在40℃~100℃的溫度下攪拌1小時~3小時，得到含改性的石墨烯材料的混合溶液，其中含石墨烯材料的水溶液中石墨烯材料的品質百分比為0.5%~3%，所述石墨烯材料與含有芳香基的矽烷偶聯劑的品質比為5:1~20:1，所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100；以及（4）將改性後的微納結構材料加入到所述含改性的石墨烯材料的混合溶液中進行反應，過濾乾燥處理後得到石墨烯複合粉體材料，其中所述微納結構材料附著於改性的石墨烯材料的表面。
相對於先前技術，本發明提供的石墨烯複合粉體材料，其由石墨烯材料與高分子或微納結構材料複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子或附著有微納結構材料，使得相鄰的石墨烯材料之間形成阻隔。因此，本發明的石墨烯複合粉體材料中的石墨烯材料之間不相互纏繞，不易團聚，而且非常容易在溶劑分散，可以有效解決市面上常見石墨烯粉體材料包裝及使用過程中易產生的揚塵問題，利於在下游產品中的應用。本發明還提供了該石墨烯複合粉體材料的製備方法，該方法簡單易行，適用於產業化應用。
以下係本發明的具體實施例並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明並不限於這些實施例。
本發明實施例提供一種石墨烯複合粉體材料，該石墨烯複合粉體材料由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。
所述石墨烯複合粉體材料的視密度≥0.02 g/cm3 ，優選的，其視密度為0.05 g/cm3 ~0.2 g/cm3 。當其視密度小於0.02 g/cm3 時，在應用時，所述石墨烯複合粉體材料在應用時容易分散，當視密度大於0.2 g/cm3 時，在應用時，所述石墨烯複合粉體材料在分散時難度增大。因此，當該石墨烯複合粉體材料的視密度為0.05~0.2 g/ cm3 時，在使用過程中不易飛揚，也易於分散在各類溶劑中。在所述石墨烯複合粉體材料中，所述石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100。所述石墨烯材料與高分子的品質比可根據石墨烯材料的具體應用而具有一個較佳的品質比。譬如，當所述石墨烯複合粉體材料作為通用石墨烯材料使用時，其與高分子的品質比優選為1:0.01~1:0.1。而當所述石墨烯複合粉體材料中作為電池用石墨烯材料時，其與高分子的品質比優選為1:0.1~1:10。
所述石墨烯材料的結構不限，其包括石墨烯奈米片、石墨烯微米片、石墨烯奈米帶、少層石墨烯（2-5層）、多層石墨烯（2-9層）、石墨烯量子點、化學改性石墨烯（氧化石墨烯、還原氧化石墨烯）以及這些石墨烯類材料的衍生物）。所述石墨烯材料的定義可參見文獻“All in the graphene family – A recommended nomenclature for two-dimensional carbon materials”。所述石墨烯材料還可以選自厚度≤20nm，更優選地，厚度≤10nm的材料。在本實施例中，該石墨烯材料的厚度優選≤3nm，石墨烯材料越薄，柔韌性越好，越容易加工。所述石墨烯材料的的製備方法不限，採用本領域技術人員熟知的石墨烯產品或用常規的製備方法製備即可。本發明的石墨烯材料優選寧波墨西科技有限公司提供的石墨烯產品。石墨烯材料可以選自化學氧化法如Brodie 法、Hummers 法或Staudenmaier 法中的任意一種方法製備的氧化石墨烯經熱膨脹制得的石墨烯材料。也可以選用機械剝離、液相剝離或電化學剝離製備的石墨烯材料。同樣本發明也可以使用氧化石墨烯或其他經化學改性的石墨烯材料。
所述高分子為水溶性高分子或油溶性高分子。當所述高分子為水溶性高分子時，其可選自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。當所述高分子為油性高分子時，其可選自偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯酸鈉樹脂、乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。而用於溶解所述油溶性高分子的溶劑可選自N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基甲醯胺（DMF）、二甲基乙醯胺（DMAc）、丙酮中的一種或多種。所述高分子在所述石墨烯複合粉體材料中用於隔斷相鄰之間的石墨烯材料，使其在下游產品應用時具有更好的分散性。另外，在具體應用時，通過選擇與應用領域中的體系相容性較好的高分子，能進一步提高石墨烯複合粉體材料的應用便利性。
本實施例提供的石墨烯複合粉體材料，其石墨烯材料之間由高分子進行阻隔，從而使得其中的石墨烯材料之間不相互纏繞，在受到外界壓力時，不會產生回疊，而且很容易分散開。而該石墨烯複合粉體材料還具有特定粒徑範圍和較大的視密度，方便運輸和儲存，從而有效解決市面上常見石墨烯材料包裝及使用過程中易產生的揚塵問題。另外，該石墨烯複合粉體材料與其他體系具有很好的相容性，可擴展該石墨烯複合粉體材料在下游產品中應用的領域，使得該石墨烯複合粉體材料可廣泛應用於鋰電池導電添加劑、導電塗料、防腐塗料、散熱塗料、特氟龍不粘塗料、導電油墨、塑膠等領域，成功解決了石墨烯材料的產業應用問題。
優選地，在所述石墨烯粉體中，其石墨烯材料與高分子結合成複數石墨烯材料組合體，即，所述石墨烯粉體材料包括複數石墨烯材料組合體。
所述石墨烯材料組合體的形狀不限，可為近球狀，也可為顆粒狀。為方便表示，當其形狀為近球狀時，所述石墨烯材料組合體也稱之為複合石墨烯球。該石墨烯材料組合體的粒徑區間為10~300μm，優選地，其粒徑區間為30~150μm。在本實施例中，所述石墨烯材料組合體的粒徑區間為50~100μm，從而使得該石墨烯材料組合體具有更高的視密度，使得其在應用到下游產品時不容易飛揚。進一步地，所述石墨烯材料組合體的視密度≥0.02 g/cm3 ，優選的，其視密度為0.05 g/cm3 ~0.2 g/cm3 。當視密度大於0.2 g/cm3 時，在應用時，所述石墨烯材料組合體在分散時難度增大。因此，當該石墨烯材料組合體的視密度為0.05~0.2 g/cm3 時，不易產生飛揚，也易於分散在各類溶劑中。可以理解，當石墨烯複合粉體材料中的石墨烯材料與高分子係以石墨烯材料組合體的方式存在時，且該石墨烯材料組合體具有宏觀結構且及具有較大的視密度，在運輸、儲存及使用過程中不容易飛揚，利於其在下游產品中的應用。
所述石墨烯材料組合體由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，從而使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。當所述石墨烯與高分子的品質比大於1:10時，所述高分子在石墨烯材料組合體中易於形成連續相時，所述高分子可形成一個高分子基體，而所述石墨烯材料則相當於分散在所述高分子基體中。從而使得所述石墨烯組合體的結構與應用性能達到最佳，不僅可有效阻隔相鄰的石墨烯材料；又可使石墨烯組合體具有較好的結構穩定性，使石墨烯組合體在被壓成塊狀時不分散，不揚塵，便於運輸和應用；同時又能保持石墨烯材料本身的優異性能。
當本發明提供的石墨烯複合粉體材料由複數具有特殊結構設計的石墨烯材料組合體組成時，該石墨烯材料組合體中的石墨烯材料之間由高分子進行阻隔，從而使得其中的石墨烯材料之間不相互纏繞，在受到外界壓力時，不會產生回疊，而且很容易分散開。而該石墨烯材料組合體還具有特定粒徑範圍和較大的視密度，方便運輸和儲存，從而有效解決市面上常見石墨烯複合粉體材料包裝及使用過程中易產生的揚塵問題。另外，該石墨烯複合粉體材料與其他體系具有很好的相容性，可擴展該石墨烯複合粉體材料在下游產品中應用的領域，使得該石墨烯複合粉體材料可廣泛應用於鋰電池導電添加劑、導電塗料、防腐塗料、散熱塗料、特氟龍不粘塗料、導電油墨、塑膠等領域，成功解決了石墨烯複合粉體材料的產業應用問題。
可以理解，所述石墨烯材料組合體的特殊結構、密度及粒徑設計，不僅適用於石墨烯複合粉體材料，還可以應用在其他碳材料，如碳奈米管、奈米石墨、炭黑或奈米碳纖維。此外，此種特殊的結構，同樣適用於其他任意一種片狀結構的材料，如陰離子型層狀化合物（主要係水滑石類層狀化合物），陽離子型層狀化合物（天然型有蒙脫土、綠土等;合成型主要指四價金屬不溶鹽類如磷酸鹽、矽酸鹽、鈦酸鹽和砷酸鹽等），中性層狀化合物，如雲母、層狀雙硫屬化合物、層狀過渡金屬氧化物（釩氧化合物、鉬化合物、鉬氧酸、鎢氧酸等）、層狀鹵化物等。
相對於先前技術，本發明提供的石墨烯複合粉體材料，其由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。因此，本發明的石墨烯複合粉體材料中的石墨烯材料之間不相互纏繞，在受到外界壓力時，不會產生回疊，而且非常容易在溶劑分散。優選的該石墨烯複合粉體材料還可以包括複數具有特殊結構設計的石墨烯材料組合體，所述石墨烯材料組合體為近球狀結構或顆粒狀結構，粒徑區間為10~300μm，該石墨烯複合粉體材料視密度≥0.02 g/cm3 。優選的，所述石墨烯複合粉體材料視密度為0.05 g/cm3 ~0.2 g/cm3 。由於該石墨烯複合粉體材料具有較高的視密度，可以有效解決市面上常見石墨烯複合粉體材料包裝及使用過程中易產生的揚塵問題。由於該石墨烯複合粉體材料與其他體系具有很好的相容性，可擴展該石墨烯複合粉體材料在下游產品中應用的領域，使得該石墨烯複合粉體材料可廣泛應用於鋰電池導電添加劑、導電塗料、防腐塗料、散熱塗料、特氟龍不粘塗料、導電油墨、塑膠等領域，成功解決了石墨烯複合粉體材料的產業應用問題。另外，為了進一步擴展該石墨烯複合粉體材料的應用範圍，該石墨烯粉體材料中還包含了碳奈米管、奈米石墨、炭黑、奈米碳纖維或任一具有片狀結構的顆粒中的一種或多種。本發明還提供了該石墨烯複合粉體材料的製備方法，該方法簡單易行，適用於產業化應用。本發明第一實施例提供一種製備所述石墨烯複合粉體材料的製備方法，其包括如下步驟：
步驟S110：配製品質濃度為0.1%~3%的水性石墨烯材料漿料，按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100稱取高分子加入到上述水性石墨烯材料漿料中配製成中間漿料。
在步驟S110中，所述石墨烯的來源和製備方法不限，採用本領域技術人員熟知的石墨烯產品或用常規的製備方法製備即可。本發明的石墨烯優選寧波墨西科技有限公司提供的石墨烯漿料或石墨烯產品。石墨烯可以選自化學氧化法如Brodie 法、Hummers 法或Staudenmaier 法中的任意一種方法製備的氧化石墨烯經熱膨脹制得的石墨烯。也可以選用機械剝離、液相剝離或電化學剝離製備的石墨烯。所述高分子為水溶性高分子，其可選自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。
步驟S120：將所述中間漿料通過普通烘乾乾燥工藝、熱壓乾燥工藝、冷凍乾燥工藝、噴霧乾燥工藝、造粒乾燥工藝進行乾燥處理，得到石墨烯複合粉體材料。
在步驟S120中：所述乾燥溫度大於50℃，小於等於200℃。在本實施例中，所述乾燥溫度大於150℃，小於等於200℃，從而使得所述高分子在乾燥後能在石墨烯材料組合體中能形成連續相，進而提高所述石墨烯材料組合體的耐壓性能及分散性能。
通過所述製備方法製備的石墨烯複合粉體材料可以包括複數石墨烯材料組合體。所述石墨烯材料組合體由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，從而使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。
在步驟S120進行乾燥處理之前，還可以對中間漿料進行絮凝處理，所述絮凝工藝包括如下步驟：
S11：在攪拌狀態下向中間漿料中緩慢加入不良溶劑，使石墨烯材料和高分子共同凝聚形成絮凝石墨烯材料/高分子組合物。所述不良溶劑包括水、乙醇。
S12：過濾所述中間漿料得到絮凝石墨烯材料/高分子組合物；
S13：對過濾得到的絮凝石墨烯材料/高分子組合物進行乾燥處理。可以理解，本發明提供的石墨烯複合粉體材料的製備方法通過特殊的工藝設計及特定的材料配伍協同作用，使得由該石墨烯複合粉體材料的製備方法所製備的石墨烯複合粉體材料具有特殊的結構、特定的粒徑及密度，還具有與其他溶劑較好的相容性，另外，該石墨烯複合粉體材料的製備方法簡單易行、生產成本較低。綜上，該石墨烯複合粉體材料的製備方法可成功解決了石墨烯材料的產業應用問題，適用於產業化應用。
本發明第二實施例提供一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，其包括如下步驟：
步驟S210：配製品質濃度為0.1%~3%的油性石墨烯材料漿料，按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100稱取高分子加入到上述油性石墨烯材料漿料中配製成中間漿料。所述高分子為油性高分子，其可選自偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯酸鈉樹脂、乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。而用於溶解所述油溶性高分子的溶劑可選自N-甲基吡咯烷酮（NMP）、二甲基甲醯胺（DMF）、二甲基乙醯胺（DMAc）、丙酮中的一種或多種。
步驟S220：將所述中間漿料通過普通烘乾乾燥工藝、熱壓乾燥工藝、冷凍乾燥工藝、噴霧乾燥工藝、造粒乾燥工藝進行乾燥處理，得到石墨烯複合粉體材料。
在步驟S220中，所述乾燥溫度大於50℃，小於等於200℃。在本實施例中，所述乾燥溫度大於150℃，小於等於200℃，從而使得所述高分子在乾燥後能在石墨烯材料組合體中能形成連續相，進而提高所述石墨烯組合體的耐壓性能及分散性能。
通過所述製備方法製備的石墨烯複合粉體材料可以包括複數石墨烯材料組合體。所述石墨烯材料組合體由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，從而使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。
在步驟S220進行乾燥處理之前，還可以對中間漿料進行絮凝處理，所述絮凝工藝包括以下步驟。
S21：在攪拌狀態下向中間漿料中緩慢加入不良溶劑，使石墨烯材料和高分子共同凝聚形成絮凝石墨烯材料/高分子組合物。所述不良溶劑包括乙醚、石油醚、環己烷、正己烷、丙酮中的一種或多種。
S22：過濾所述中間漿料得到所述絮凝石墨烯材料/高分子組合物。
絮凝處理可以使得高分子更加均勻的覆蓋在石墨烯材料表面。
本發明另一實施例提供一種石墨烯複合粉體材料，包括石墨烯材料和附著於所述石墨烯材料表面的微納結構材料，所述微納結構材料緊密結合於所述石墨烯材料上。
所述石墨烯材料與上述實施例所用石墨烯材料相同。所述微納結構材料包括奈米級、微納級或微米級的碳黑、導電碳黑（super-P）、金剛石，氮化硼，氮化矽，二氧化矽，氧化鋁，硫酸鋇，碳奈米管，碳纖維，石墨，金屬粉，矽，蒙脫土，以及水滑石中的一種或組合，其中所述金屬粉包括銀粉、銅粉、鋅粉、以及鋁粉等。所述奈米級的材料的粒徑10nm~100nm，優選20 nm ~50nm。所述微納級的材料的粒徑為100nm~1μm，優選200nm~500nm。所述微米級的材料的粒徑1μm ~300μm。通過將微納結構材料摻雜於石墨烯材料中，可使得得到的複合材料的密度較大，因而避免了揚灰現象，利於後續的工業化應用。所述微納結構材料與石墨烯材料的品質比例為0.1:1~5:1，優選的，1:3~3:1。可以理解，所述微納結構材料與石墨烯材料的品質比例也可更優選為1:2~2:1。
所述石墨烯材料可為石墨烯材料經第一聚合物單體或者矽烷偶聯劑改性而得到。當所述石墨烯材料為經第一聚合物單體改性的石墨烯材料，所述微納結構材料可為接枝有第一聚合物的微納結構材料。即，所述石墨烯複合粉體材料還包括第一聚合物，所述石墨烯材料和所述微納結構材料均分散於第一聚合物中。換而言之，石墨烯材料與微納結構材料經由第一聚合物作為橋樑而複合，從而使得具有良好導電性的微納結構材料可分散地複合在石墨烯材料中，從而使得該石墨烯複合粉體材料具有良好的分散性，不易團聚，且由於微納結構材料相較於第一聚合物具有更好的導電性，還可提高石墨烯複合粉體材料的導電率，從而使得該石墨烯複合粉體材料具有優異的產業化應用前景。
當所述石墨烯材料為經含有芳香基的矽烷偶聯劑改性的石墨烯材料，則所述微納結構材料優選為經有機胺類化合物改性的微納結構材料。具體的，所述石墨烯材料的π電子與矽烷偶聯劑中的芳香基產生較強的π-π共軛作用，而使石墨烯材料的表面帶有活性含氧官能團，如酚基。而所述微納結構材料的表面則通常含有-COOH、-OH等含氧官能團，可與有機胺類化合物中的氨基進行醯胺化反應，從而在微納結構材料的表面引入鹼性官能團。該帶有活性含氧官能團的石墨烯材料與帶有鹼性官能團的微納結構材料發生化學反應，從而使得石墨烯材料與微納結構材料複合。可以理解，當所述微納結構材料通過與石墨烯材料通過彼此表面的官能團反應而複合，能使具有良好導電性的微納結構材料均勻分散在石墨烯材料中，一方面使的微納結構材料本身具有良好的分散性，不易團聚，另一方面還可顯著改善石墨烯材料的分散性，不易團聚。進一步地，由於微納結構材料具有更好的導電性，還可提高石墨烯複合粉體材料的導電率，從而使得該石墨烯複合粉體材料具有優異的產業化應用前景。
所述石墨烯複合粉體材料還可包括第二聚合物，即所述高分子，所述石墨烯材料和所述微納結構材料均分散於第二聚合物中。所述微納結構材料與所述石墨烯材料通過物理作用複合。具體的，所述微納結構材料通過范德華力均勻分散在所述石墨烯材料表面，從而實現所述微納結構材料與所述石墨烯材料複緊密結合。
所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100，優選為，1:0.1~1:10。所述第二聚合物為水溶性聚合物，所述水溶性聚合物選自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、以及聚谷氨酸中的一種或組合。
由於第二聚合物的存在可使該石墨烯複合粉體材料在下游產業應用係易於分散。同時，微納結構材料具有良好的導電性能，從而相對僅用第二聚合物分散石墨烯的複合材料而言，本發明的石墨烯複合粉體材料的導電性更佳。
本實施例提供的石墨烯複合粉體材料中石墨烯材料表面附著有微納結構材料，從而使得相鄰的石墨烯材料之間均有微納結構材料形成阻隔，從而使得本發明的石墨烯材料之間不相互纏繞，不易團聚，利於分散；且當所述微納結構材料通過第一聚合物或化學鍵複合在石墨烯材料中時，可防止微納結構材料在石墨烯材料表面形成團聚，進一步提高石墨烯材料之間的分散性能。並且由於水溶性的第二聚合物的存在可使該石墨烯複合粉體材料在下游產業應用中易於分散。
本發明實施例還提供一種石墨烯複合粉體材料的製備方法一，該製備方法一包括以下步驟：
步驟S310，將第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，得到混合溶液，其中所述第一聚合物單體，石墨烯材料、微納結構材料的品質比為(0.01~1):( 0.1~1):(5~1)；
步驟S320，加入水溶性引發劑，在30℃~100℃的反應溫度下進行反應，反應時間為1小時~10小時，其中所述水溶性引發劑與所述第一聚合物單體的品質比為1:10~1:100；以及
步驟S330，乾燥處理得到所述石墨烯複合粉體材料。
在步驟S310中，將所述第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料預先混合，第一聚合物單體可使石墨烯材料彼此分散。具體的，可將第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，並在30℃~50℃的溫度下攪拌0.1小時~2小時得到所述混合溶液。
所述第一聚合物單體為選自水溶性的馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、富馬酸酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯腈以及水溶性的丙烯醯胺類單體中的一種。其中所述丙烯醯胺類單體選自丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-叔丁基丙烯醯胺、雙丙酮丙烯醯胺、2-丙烯醯氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、N-異丙基丙烯醯胺、肉桂醯胺和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯醯胺中的至少一種。所述微納結構材料包括奈米級、微納級或微米級的碳黑、導電碳黑（super-P）、金剛石，氮化硼，氮化矽，二氧化矽，氧化鋁，硫酸鋇，碳奈米管，碳纖維，石墨，金屬粉，矽，蒙脫土，以及水滑石中的一種或組合，其中所述金屬粉包括銀粉、銅粉、鋅粉、鋁粉等。
進一步的，在步驟S310中，還包括向所述混合溶液中加入第二聚合物。所述第二聚合物為水溶性的聚合物。所述第二聚合物選自聚乙烯醇，聚乙二醇，聚丙烯醯胺，聚乙烯吡咯烷酮，醋酸纖維素，羧甲基纖維素鈉，以及聚谷氨酸中的一種或組合，所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100。通過加入水溶性的所述第二聚合物，得到的石墨烯複合粉體材料在下游產業應用中易於分散。
在步驟S320中，在水溶性引發劑的作用下，第一聚合物單體生成第一聚合物單體自由基，進而進行聚合反應，得到具有長鏈或/和支鏈的第一聚合物。由於微納結構材料的表面帶有-COOH、-OH等含氧官能團，因而易於與該具有長鏈或/和支鏈的第一聚合物進行接枝。所述第一聚合物單體自由基與石墨烯材料的π電子相互作用，而使得石墨烯材料緊緊接於第一聚合物上。即，引發劑則使得所述第一聚合物單體發生自由基反應形成第一聚合物，而微納結構材料表面的含氧活性基團則捕獲第一聚合物鏈中的自由基從而均勻分散在第一聚合物中，亦即均勻分散在石墨烯材料中。可以理解，此時的微納結構材料內聚力大為降低，自身團聚的概率大為降低，從而可顯著提高石墨烯材料的分散性能和導電性能。換而言之，通過第一聚合物接枝的方式可在解決微納結構材料的團聚現象的同時將該微納結構材料均勻分散設置在石墨烯材料表面，從而得到分散性與導電性俱佳的石墨烯複合粉體材料。
所述水溶性引發劑用來引發第一聚合物單體的聚合反應。所述水溶性引發劑為選自過硫酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉或偶氮二氰基戊酸中的至少一種。所述反應溫度為40℃~60℃。所述水溶性引發劑與所述第一聚合物單體的品質比可優選為1:20~1:50。
本發明還提供一種石墨烯複合粉體材料的製備方法二，該製備方法二包括以下步驟：
步驟S410，將微納結構材料和有機胺類化合物在40℃~100℃溫度下攪拌反應2小時~6小時，過濾乾燥後得到改性後的微納結構材料，其中所述有機胺類化合物與微納結構材料的品質比為10:1~100:1；
步驟S420，先將水和乙醇混合得到乙醇水溶液，再加入含有芳香基的矽烷偶聯劑以配製成第一溶液，其中水和乙醇的品質比為1:5~1:8，所述含有芳香基的矽烷偶聯劑與所述乙醇水溶液的品質比為1:1~10:1；
步驟S430，提供含石墨烯材料的水溶液，將所述第一溶液加入含石墨烯材料的水溶液中，並在40℃~100℃的溫度下攪拌1小時~3小時，得到含改性後的石墨烯材料的混合溶液，其中含石墨烯材料的水溶液中石墨烯材料的品質百分比為0.5%~3%，所述石墨烯材料與含有芳香基的矽烷偶聯劑的品質比為5:1~20:1；以及
步驟S440，將改性後的微納結構材料加入到所述含改性後的石墨烯材料的混合溶液中，並反應一段時間，過濾乾燥處理後得到石墨烯複合粉體材料。
在步驟S410中，所述微納結構材料的表面含有-COOH、-OH等含氧官能團，通過引入有機胺類化合物與微納結構材料的含氧官能團反應，在微納結構材料表面引入鹼性基團。具體的，微納結構材料的含氧官能團可與有機胺類化合物中的氨基進行醯胺化反應。
所述有機胺類化合物為選自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、間苯二胺、間苯二甲胺、以及二氨基二苯基甲烷中的至少一種。
所述有機胺類化合物與微納結構材料的品質比可優選為5:1~10:1。
進一步的，在步驟S410中，還包括將第二聚合物加入至微納結構材料和有機胺類化合物中混合攪拌。所述第二聚合物為水溶性的聚合物。所述第二聚合物選自聚乙烯醇，聚乙二醇，聚丙烯醯胺，聚乙烯吡咯烷酮，醋酸纖維素，羧甲基纖維素鈉，以及聚谷氨酸中的一種或組合，所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100。所述第二聚合物為水溶性的聚合物，通過加入所述第二聚合物，得到的石墨烯複合粉體材料在下游產業應用中易於分散。
在步驟S420中，通過將含有芳香基的矽烷偶聯劑與乙醇水溶液，可使得部分的有芳香基的矽烷偶聯劑發生水解，產生羥基。
所述含有芳香基的矽烷偶聯劑為選自苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、以及二苯基二甲氧基矽烷中的至少一種。
在步驟S430中，通過芳香基的矽烷偶聯劑對所述石墨烯材料進行改性。具體的，所述芳香基的矽烷偶聯劑中的芳香基與石墨烯材料表面的π電子，產生較強的π-π共軛作用，而使石墨烯材料得表面帶有活性含氧官能團，如酚基。
在步驟S440中，該帶有活性含氧官能團的石墨烯材料與帶有鹼性官能團的微納結構材料發生化學反應，從而使得石墨烯材料與微納結構材料複合。即，改性後的石墨烯材料與帶有鹼性基團的微納結構材料反應後，該微納結構材料可成功通過化學鍵的方式均勻分散在石墨烯材料表面，且結合緊密。
所述反應時間為2小時~6小時。
在該製備方法的實施例中，通過引入有機胺類化合物與微納結構材料的含氧官能團反應，在微納結構材料表面引入鹼性基團，同時引入含有共軛作用極強的芳香基的矽烷偶聯劑對石墨烯材料進行改性，使芳香基與石墨烯材料表面產生較強的π-π共軛效應。當改性後的石墨烯材料與帶有鹼性基團的微納結構材料反應後，該微納結構材料可成功通過化學鍵的方式均勻分散在石墨烯材料表面，且結合緊密，從而得到分散性與導電性俱佳的石墨烯複合粉體材料。
本發明還提供一種石墨烯複合粉體材料的製備方法三，該製備方法三包括以下步驟：
步驟S510，將第二聚合物、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，得到混合溶液，其中所述石墨烯材料與水溶性第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100，微納結構材料與石墨烯材料的品質比例為0.1:1~5:1；
步驟S520，乾燥處理得到所述石墨烯複合粉體材料。
在步驟S510中，將所述第二聚合物、石墨烯材料、以及微納結構材料進行物理性的混合。混合的手段可為超聲分散、攪拌或者二者組合。通過物理性的混合，所述石墨烯材料會逐漸均勻分散於第二聚合物中。所述微納結構材料通過范德華力也會逐漸均勻分散在所述石墨烯材料表面，實現所述微納結構材料與所述石墨烯材料複合。所述微納結構材料與所述石墨烯材料實際上為通過物理作用而緊密結合。
所述第二聚合物選自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、以及聚谷氨酸中的一種或組合。
本製備方法通過物理性的攪拌和分散可實現將所述微納結構材料與所述石墨烯材料均勻分散於第二聚合物中，使得所述微納結構材料與所述石墨烯材料通過物理作用緊密結合，從而得到分散性與導電性俱佳的石墨烯複合粉體材料。該製備方法簡單、易行，便於工業化。
本發明通過設計特殊的材料及採用特殊的工藝流程，能使微納結構材料極大地均勻分散在石墨烯材料中，並牢牢附著在石墨烯材料表面，從而使得通過該方法得到的石墨烯複合粉體材料不僅具有較好的分散性，不易團聚和良好的導電性能。並且，該方法反應條件較溫和，步驟較少，易於操作和產業化。
實施例1-1
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將該中間漿料進行噴霧乾燥，進風溫度270℃，出口溫度為150℃。得到石墨烯複合粉體材料。
圖1為本發明實施例1得到的石墨烯複合粉體材料的掃描電鏡（SEM）圖，由圖1可以看出，本發明實施例1得到的石墨烯複合粉體材料的粒徑區間為10μm~50μm。
實施例1-2
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入乙醚，直至石墨烯材料與聚乙烯醇（PVA）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-3
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入乙醚，直至石墨烯材料與聚乙烯醇（PVA）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-4
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-5
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料冷凍乾燥乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。或者將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙烯醇（PVA）完全析出，然後抽濾後在冷凍乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。
實施例1-6
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:5稱取0.5Kg聚乙烯醇（PVA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在50~200℃烘箱中乾燥即可。
實施例1-7
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將該中間漿料進行噴霧乾燥，進風溫度240℃，出口溫度為120℃。得到石墨烯複合粉體材料。
實施例1-8
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-9
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-10
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-11
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-12
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:100稱取300Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料冷凍乾燥乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。或者將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾後在冷凍乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。
實施例1-13
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將該中間漿料進行噴霧乾燥，進風溫度240℃，出口溫度為120℃。得到石墨烯複合粉體材料。
實施例1-14
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-15
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-16
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-17
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-18
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.015Kg聚乙二醇（PEG）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料冷凍乾燥乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。或者將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙二醇（PEG）完全析出，然後抽濾後在冷凍乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。
實施例1-19
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將該中間漿料進行噴霧乾燥，進風溫度300℃，出口溫度為200℃。得到石墨烯複合粉體材料。
實施例1-20
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚丙烯醯胺（PAM）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-21
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚丙烯醯胺（PAM）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-22
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-23
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料冷凍乾燥乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。或者將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚丙烯醯胺（PAM）完全析出，然後抽濾後在冷凍乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。
實施例1-24
取100Kg品質濃度為1%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1稱取0.1Kg聚丙烯醯胺（PAM）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-25
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將該中間漿料進行噴霧乾燥，進風溫度220℃，出口溫度為100℃。得到石墨烯複合粉體材料。
實施例1-26
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入環己烷，直至石墨烯材料與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-27
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入環己烷，直至石墨烯材料與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-28
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-29
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-30
取100Kg品質濃度為2%石墨烯材料漿料（溶劑為水），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取20Kg聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料冷凍乾燥乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。或者將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入石油醚，直至石墨烯材料與聚乙烯吡咯烷酮（PVP）完全析出，然後抽濾後在冷凍乾燥處理，乾燥溫度為-10℃~-80℃即可。
實施例1-31
取100Kg品質濃度為2.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:2稱取5Kg偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在30~200℃烘箱中進行乾燥處理。
實施例1-32
取100Kg品質濃度為2.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:2稱取5Kg偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機中造粒後30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-33
取100Kg品質濃度為2.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:2稱取5Kg偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-34
取100Kg品質濃度為0.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:50稱取25Kg聚偏氟乙烯（PVDF）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯與聚偏氟乙烯（PVDF）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在30~200℃烘箱中進行乾燥處理。
實施例1-35
取100Kg品質濃度為0.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:50稱取25Kg聚偏氟乙烯（PVDF）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與聚偏氟乙烯（PVDF）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-36
取100Kg品質濃度為0.5%石墨烯材料漿料（溶劑為N-甲基吡咯烷酮（NMP）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:50稱取25Kg聚偏氟乙烯（PVDF）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-37
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基甲醯胺（DMF）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取15Kg聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在30~200℃烘箱中進行乾燥處理。
實施例1-38
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基甲醯胺（DMF）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取15Kg聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-39
取100Kg品質濃度為1.5%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基甲醯胺（DMF）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:10稱取15Kg聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-40
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:1稱取0.1Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在30~200℃烘箱中進行乾燥處理。
實施例1-41
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:1稱取0.1Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-42
取100Kg品質濃度為0.1%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:1稱取0.1Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例1-43
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.0.3Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）完全析出，然後抽濾，在30~200℃烘箱中處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在30~200℃烘箱中進行乾燥處理。
實施例1-44
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.03Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料在攪拌狀態下緩慢加入去離子水，直至石墨烯材料與乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）完全析出，然後抽濾，然後在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。或者不經絮凝過程直接在造粒機中造粒後在30~200℃處理至溶劑完全蒸發為止即可。
實施例1-45
取100Kg品質濃度為3%石墨烯材料漿料（溶劑為二甲基乙醯胺（DMAc）），按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01稱取0.3Kg乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）加入到上述石墨烯漿料中配製成中間漿料；將中間漿料熱壓乾燥處理，乾燥溫度為50℃~150℃即可。
實施例2-1
稱取0.1g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和1g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥3500S/m，表觀密度為0.17 g/cm3 。如圖2所示，所述石墨烯複合粉體材料分散性較好，導電碳黑（super-P）附著於石墨烯材料的表面。將得到的石墨烯複合粉體材料在水中分散後再進行測試，如圖3所示，所述石墨烯複合粉體材料的分散性更好。
實施例2-2
稱取0.01g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和0.1g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥3500S/m，表觀密度為0.15 g/cm3 。
實施例2-3
稱取100g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和5g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，攪拌均勻後經冷凍乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.2g/cm3 。
實施例2-4
稱取30g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和2g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.18g/cm3 。
實施例2-5
稱取10g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和1g導電碳黑（super-P），並分散在500mL去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥3500S/m，表觀密度為0.17 g/cm3 。
實施例2-6
稱取0.01g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和0.5g導電碳黑（super-P），並分散在500mL去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥3500S/m，表觀密度為0.16 g/cm3 。
實施例2-7
稱取100g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和4g導電碳黑（super-P），並分散在500mL去離子水中，攪拌均勻後經冷凍乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.19 g/cm3 。
實施例2-8
稱取30g聚乙烯吡咯烷酮、1g石墨烯材料和3g導電碳黑（super-P），並分散在500mL去離子水中，攪拌均勻後經噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.2 g/cm3 。
實施例2-9
稱取0.1g 馬來酸、1g石墨烯材料和1g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入過硫酸銨，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中過硫酸銨與馬來酸的品質比為1:100。最後噴霧乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.2 g/cm3 。如圖4所示，所述石墨烯複合粉體材料分散性較好，碳黑附著於石墨烯材料的表面。將得到的石墨烯複合粉體材料在水中分散後再進行測試，如圖5所示，所述石墨烯複合粉體材料的分散性更好。
實施例2-10
稱取0.1g丙烯酸、1g石墨烯材料和5g碳黑，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入過硫酸銨，在30℃~100℃條件下反應1小時~10小時，其中硫酸銨與丙烯酸的品質比為1:100。最後冷凍乾燥處理。經測量，所得的石墨烯複合粉體材料的電導率≥2500S/m，表觀密度為0.1 g/cm3 。如圖6所示，所述石墨烯複合粉體材料分散性較好。
實施例2-11
稱取0.01g馬來酸酐、0.1g石墨烯材料和5g導電碳黑（super-P），並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁腈，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁腈與馬來酸酐的品質比為1:10。最後在40℃~150℃烘乾處理。
實施例2-12
稱取0.01g~0.1g富馬酸、1g石墨烯材料和0.2g~10g碳黑，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁腈，在30℃~100℃條件下反應1小時~10h小時，其中偶氮二異丁腈與富馬酸的品質比為1:10。最後噴霧乾燥處理。
實施例2-13
稱取0.01g~0.1g富馬酸酸酐、1g石墨烯材料和0.5g~2g碳黑，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異庚腈，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中，偶氮二異庚腈與富馬酸酸酐的品質比為1:20~1:50。最後冷凍乾燥處理。
實施例2-14
稱取0.01g~0.1g甲基丙烯酸、1g石墨烯材料和0.3g~3g碳黑，分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌條件下反應0.1小時~2小時。再加入偶氮二異庚腈，在30℃~100℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異庚腈與甲基丙烯酸的品質比為1:20~1:50。最後於40℃~100℃烘乾。
實施例2-15
稱取0.01g~0.1g二烯丙基二甲基氯化銨、1g石墨烯材料和0.2g~10g奈米金剛石，並分散於1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁脒鹽酸鹽與二烯丙基二甲基氯化銨的品質比為1:20~1:50。最後噴霧乾燥處理。
實施例2-16
稱取0.01g~0.1g丙烯腈、1g石墨烯材料和0.5g~2g奈米金剛石，並分散在1L去離子水中，在30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽，在30℃~100℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁脒鹽酸鹽與丙烯腈的品質比為1:20~1:50。最後冷凍乾燥處理。
實施例2-17
稱取0.01g~0.1g丙烯醯胺、1g石墨烯材料和0.3g~3g奈米金剛石，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁脒鹽酸鹽，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁脒鹽酸鹽與丙烯醯胺的品質比為1:20~1:50。最後於40℃~150℃烘乾處理。
實施例2-18
稱取0.01~0.1g甲基丙烯醯胺、1g石墨烯材料和0.5g~2g奈米金剛石，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽，在30℃~100℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽與甲基丙烯醯胺的比例為1:20~1:50。最後噴霧乾燥處理。
實施例2-19
稱取0.05g~0.8g雙丙酮丙烯醯胺、1g石墨烯材料和0.5g~2g奈米金剛石，並分散在1L去離子水中，於30℃~50℃攪拌條件下反應0.1~2h。再加入偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽，在40℃~60℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽與雙丙酮丙烯醯胺的品質比為1:20~1:50。最後冷凍乾燥處理。
實施例2-20
稱取0.05g~0.8g N-異丙基丙烯醯胺、2g石墨烯材料、和0.5g~2g碳黑，並分散在1L去離子水中，在30℃~50℃攪拌條件下反應0.1小時~2小時。再加入偶氮二異丁咪唑啉，在30℃~100℃條件下反應1小時~10小時，其中偶氮二異丁咪唑啉與N-異丙基丙烯醯胺的品質比為1:20~1:50。最後噴霧乾燥處理。
實施例2-21
將品質比為10:1~100:1的乙二胺與導電碳黑（super-P）奈米粒子混合均勻，於40℃~100℃加熱攪拌2小時~6小時，經洗滌、過濾，得到改性後的碳黑奈米粒子；將品質比為1:5~1:8的水和乙醇混合得到乙醇水溶液，再加入苯基三甲氧基矽烷以配製成第一溶液，其中苯基三甲氧基矽烷與所述乙醇水溶液的品質比為1:1~10:1；向品質百分比為0.5 t%~3wt%的石墨烯材料水溶液中加入上述第一溶液，得到改性後的石墨烯材料溶液，其中，石墨烯材料與偶聯劑品質比為5:1~20:1，於80℃~120℃條件下加熱1小時~3小時；將改性後的碳黑奈米粒子加入到上述改性後的石墨烯材料溶液中，攪拌反應2小時~6h，經乾燥處理後，得到石墨烯複合粉體材料。
實施例2-22
將品質比為5:1~10:1的三乙烯四胺與奈米金剛石混合均勻，於40~100℃加熱攪拌2小時~6小時，經洗滌、過濾，得到改性後的碳黑奈米粒子；將品質比為1:5~1:8的水和乙醇混合得到乙醇水溶液，再加入苯基三乙氧基矽烷以配製成第一溶液，其中苯基三乙氧基矽烷與所述乙醇水溶液的品質比為1:1~10:1；向品質百分比為0.5 wt%~3wt%的石墨烯材料水溶液中加入上述第一溶液，得到改性後的石墨烯材料溶液，其中，石墨烯材料與偶聯劑品質比為5:1~20:1，於80℃~120℃條件下加熱1小時~3小時；將改性後的奈米金剛石加入到上述改性後的石墨烯材料溶液中，攪拌反應2小時~6小時，經乾燥處理後，得到石墨烯複合粉體材料。
以上實施例的說明僅係用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說係顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而係要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
無
［圖1］為本發明實施例（1-1）得到的石墨烯複合粉體材料的掃描電鏡（SEM）圖。 ［圖2］為本發明實施例（2-1）得到的石墨烯複合粉體材料的SEM照片。 ［圖3］為圖2的石墨烯複合粉體材料經在水中分散後的SEM照片。 ［圖4］為本發明實施例（2-9）得到的石墨烯複合粉體材料的SEM照片。 ［圖5］為圖4的石墨烯複合粉體材料經在水中分散後的SEM照片。 ［圖6］為本發明實施例（2-10）得到的石墨烯複合粉體材料的SEM照片。

Claims (20)

  1. 一種石墨烯複合粉體材料，其中該石墨烯複合粉體材料由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔，該石墨烯複合粉體材料視密度≥0.02 g/ cm3 。
  2. 如申請專利範圍第1項之石墨烯複合粉體材料，其中所述石墨烯複合粉體材料包括複數石墨烯材料組合體，所述石墨烯材料組合體為近球狀結構或顆粒狀結構，其粒徑區間為10~300μm，所述石墨烯材料組合體由石墨烯材料與高分子複合而成，所述石墨烯材料表面均勻覆蓋有高分子，使得相鄰的石墨烯材料之間均有高分子形成阻隔。
  3. 如申請專利範圍第2項之石墨烯複合粉體材料，其中所述石墨烯材料組合體的視密度為0.05 g/cm3 ~0.2 g /cm3 。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之石墨烯複合粉體材料，其中所述石墨烯複合粉體材料中的石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100。
  5. 如申請專利範圍第4項之石墨烯複合粉體材料，其中所述石墨烯複合粉體材料中的石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.1~1:10。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之石墨烯複合粉體材料，其中所述高分子為水溶性高分子，所述水溶性高分子選自聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之石墨烯複合粉體材料，其中所述高分子為油溶性高分子，所述油溶性的高分子選自偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF -HFP）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚丙烯酸鈉樹脂、乙烯-乙烯醇聚合物（EVAL）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、聚丙烯醯胺（PAM）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、醋酸纖維素（CA）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚谷氨酸中的一種或多種。
  8. 如申請專利範圍第1項之石墨烯複合粉體材料，其中所述石墨烯複合粉體材料還包括微納結構材料，所述石墨烯材料和所述微納結構材料均分散於所述高分子中，所述微納結構材料為碳黑，導電碳黑，金剛石，氮化硼，氮化矽，二氧化矽，氧化鋁，硫酸鋇，碳奈米管，碳纖維，石墨，金屬粉，矽，蒙脫土，以及水滑石中的一種或組合，其中所述金屬粉包括金粉，銀粉，銅粉，以及鋅粉中的一種或多種。
  9. 如申請專利範圍第8項之石墨烯複合粉體材料，其中所述微納結構材料與石墨烯材料的品質比例為0.1:1~5:1。
  10. 一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，其包括如下步驟： （1）：配製品質濃度為0.1%~3%的石墨烯材料漿料，按照石墨烯材料與高分子的品質比為1:0.01~1:100稱取高分子加入到上述石墨烯材料漿料中配製成中間漿料； （2）：將所述中間漿料通過普通烘乾乾燥工藝、熱壓乾燥工藝、冷凍乾燥工藝、噴霧乾燥工藝或造粒乾燥工藝進行乾燥處理，得到石墨烯複合粉體材料。
  11. 如申請專利範圍第10項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中在所述步驟（2）中，對所述中間漿料進行乾燥處理前還可包括如下步驟： 在攪拌狀態下向中間漿料中緩慢加入不良溶劑，使其中的石墨烯材料和高分子共同凝聚形成絮凝石墨烯材料/高分子組合物； 過濾所述中間漿料得到絮凝石墨烯材料/高分子組合物； 對過濾得到的絮凝石墨烯材料/高分子組合物進行乾燥處理。
  12. 如申請專利範圍第11項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述不良溶劑包括水、乙醇、乙醚、石油醚、環己烷、正己烷、丙酮中的一種或多種。
  13. 如申請專利範圍第10項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述中間漿料中還包含微納結構材料，該微納結構材料與石墨烯材料的品質比例為0.1:1~5:1。
  14. 如申請專利範圍第10項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述石墨烯材料漿料包括水性石墨烯材料漿料或油性石墨烯材料漿料。
  15. 一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，包括以下步驟： （1）將第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，得到混合溶液，其中所述第一聚合物單體、石墨烯材料與微納結構材料的品質比為(0.01~1):( 0.1~1):(5~1)； （2）加入水溶性引發劑，在30℃~100℃的反應溫度下進行反應，反應時間為1小時~10小時，其中所述水溶性引發劑與所述第一聚合物單體的品質比為1:10~1:100；以及 （3）乾燥處理得到所述石墨烯複合粉體材料。
  16. 如申請專利範圍第15項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述第一聚合物單體為水溶性的馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、富馬酸酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、二烯丙基二甲基氯化銨、丙烯腈以及水溶性的丙烯醯胺類單體中的一種或組合，所述丙烯醯胺類單體選自丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-叔丁基丙烯醯胺、雙丙酮丙烯醯胺、2-丙烯醯氨基-2-甲基-1-丙烷磺酸、N-異丙基丙烯醯胺、肉桂醯胺和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯醯胺中的一種或組合，所述水溶性引發劑為選自過硫酸鹽、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、偶氮二異丁脒鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉鹽酸鹽、偶氮二異丁咪唑啉或偶氮二氰基戊酸中的一種或組合。
  17. 如申請專利範圍第15項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述混合溶液的製備方法具體為將第一聚合物單體、石墨烯材料、以及微納結構材料加入水中，並在30℃~50℃的溫度下攪拌0.1小時~2小時，所述反應溫度為40℃~60℃，所述水溶性引發劑與所述第一聚合物單體的品質比為1:20~1:50。
  18. 如申請專利範圍第15項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述步驟（1）中還進一步包括在混合溶液中加入第二聚合物，所述第二聚合物選自聚乙烯醇，聚乙二醇，聚丙烯醯胺，聚乙烯吡咯烷酮，醋酸纖維素，羧甲基纖維素鈉，以及聚谷氨酸中的一種或組合，所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100。
  19. 一種石墨烯複合粉體材料的製備方法，包括以下步驟： （1）將微納結構材料、第二聚合物和有機胺類化合物在40℃~100℃溫度下攪拌反應2小時~6小時，過濾乾燥後得到改性後的微納結構材料，其中所述有機胺類化合物與微納結構材料的品質比為10:1~100:1； （2）將水和乙醇混合得到乙醇水溶液，再加入含有芳香基的矽烷偶聯劑以配製成第一溶液，其中水和乙醇的品質比為1:5~1:8，所述含有芳香基的矽烷偶聯劑與所述乙醇水溶液的品質比為1:1~10:1； （3）提供含石墨烯材料的水溶液，將所述第一溶液加入含石墨烯材料的水溶液中，並在40℃~100℃的溫度下攪拌1小時~3小時，得到含改性的石墨烯材料的混合溶液，其中含石墨烯材料的水溶液中石墨烯材料的品質百分比為0.5%~3%，所述石墨烯材料與含有芳香基的矽烷偶聯劑的品質比為5:1~20:1，所述石墨烯材料與第二聚合物的品質比為1:0.01~1:100；以及 （4）將改性後的微納結構材料加入到所述含改性的石墨烯材料的混合溶液中進行反應，過濾乾燥處理後得到石墨烯複合粉體材料，其中所述微納結構材料附著於改性的石墨烯材料的表面。
  20. 如申請專利範圍第19項之石墨烯複合粉體材料的製備方法，其中所述有機胺類化合物為選自乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、間苯二胺、間苯二甲胺、以及二氨基二苯基甲烷中的一種或組合，所述含有芳香基的矽烷偶聯劑為選自苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、以及二苯基二甲氧基矽烷中的一種或組合。
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