TWI485106B - 石墨烯薄片製備方法及其所製備之石墨烯薄片 - Google Patents

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Description

石墨烯薄片製備方法及其所製備之石墨烯薄片
本發明係關於一種石墨烯薄片之製備方法及其所製備之石墨烯薄片，尤指一種適用於製造大尺寸石墨烯薄片之製備方法及其所製備之大尺寸石墨烯薄片。
石墨烯為一種單一原子厚度且具有sp2鍵結之碳原子之平板結構，理論上，具有完美六角網狀構造之石墨烯可緊密堆疊並於該層狀結構之平面呈現優異的電子穩定性及導熱性。雖然石墨烯所具有之優異物理性質使其可廣泛地應用於各種裝置中，提高裝置之導電、導熱或強度等特性。然而，從千禧年初物理學家成功的從石墨中分離石墨烯以來，仍無有效之方法可量產高度石墨化之石墨烯。習知量產石墨烯之方式係以高溫高壓加工石墨，迫使石墨中之碳原子重新排列成六角網狀平面結構。然而，以此方式製作之石墨烯其六角網狀結構往往無法於石墨烯平面方向(La)獲得較大之延伸距離，且其六角網狀結構往往也是殘破不堪的，因而所製得之石墨烯之平面間距(d(0002))也相較於理論值大得許多，造成所製造之石墨烯之物性不如預期。
發明人所提出之中華民國專利公開號第201022142號及第201131019號分別提供了一種製備高度石墨化石墨烯薄片之方法。其中，係使得高純度石墨透過金屬觸媒作用使得石墨烯中之碳原子得以重新排列成完美之六角網狀平 面結構從而製得高度石墨化之石墨烯薄片。然而，以此方式並無法量產足夠商品化之石墨烯薄片。再者，由於實際於各個電子裝置中，所需為石墨烯薄片之物理特性，將量產之高度石墨化石墨烯分散為單層或多層石墨烯薄片，再應用至各種電子裝置，將會是較佳之選擇。目前習知技術中，通常以爆炸法或化學拆層法將石墨分散為複述個單層或多層石墨烯薄片。但上述習知技術皆會破壞該些石墨烯薄片之六角網狀平面結構，使得其物理特性變差，無法製得大尺寸且具有完美六角網狀平面結構之石墨烯薄片。再者，習知製備石墨烯之技術亦無法快速量產大尺寸且具有完美六角網狀平面結構之石墨烯薄片。
據此，發展一大尺寸石墨烯薄片之製備方法，且所製備之石墨烯薄片具有完美六角網狀平面結構，對於石墨烯之應用及其相關產業發展，亟其所需。
本發明之主要目的係在提供一種石墨烯薄片之製備方法，俾能藉由一剪切力，在不破壞該石墨烯薄片之六角網狀平面結構的情況下，將一高度石墨化石墨烯分散為該石墨烯薄片。
為達成上述目的，本發明係提供一種石墨烯薄片之製備方法，該方法包括以下步驟：(A)提供一高度石墨化石墨烯，該高度石墨化石墨烯之石墨化程度係為0.8至1.0；以及(B)提供一剪切力，該剪切力作用於該高度石墨化石墨 烯，使該高度石墨化石墨烯分散為一石墨烯薄片；其中，該石墨烯薄片具有10微米至500微米之長度及寬度，且該石墨烯薄片具有一單層或多層結構。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，該石墨烯薄片之多層結構可為2層至50層。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，根據施加剪切力於該高度石墨化石墨烯之方式，該剪切力可為一乾式剪切力或一濕式剪切力，並且，為有效分散該高度石墨化石墨烯，該剪切力之作用力係大於該石墨烯薄片間之結合力。更具體地，該乾式剪切力可藉由一機械作用力使該高度石墨化石墨烯分散為該石墨烯薄片，且該機械作用力之作用方向與該石墨烯薄片之移動方向相同；該濕式剪切力可藉由一液體作用力使該高度石墨化石墨烯分散為該石墨烯薄片，且該液體作用力之作用方向與該石墨烯薄片之移動方向相反。於本發明之一態樣中，該機械作用力係將該高度石墨化石墨烯設置於一固定平台上，並藉由一推動裝置作用於該高度石墨化石墨烯之表面或側面。於本發明之另一態樣中，該液體作用力係將該高度石墨化石墨烯分散於一液體中，並將該液體通過一含有噴嘴之一循環系統，使該液體作用於該高度石墨化石墨烯之表面或側面。於本發明之一特定態樣中，該液體作用位置較佳為該高度石墨化石墨烯之側面。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，雖未詳述相關固定平台與高度石墨化石墨烯間之作用力，然而，應當 了解的是，本發明所屬領域之技術人員可選擇任何適合之固定平台，只要其與高度石墨化石墨烯間之作用力大於乾式剪切力，本發明並不特別限制固定平台之種類。據此，由上述推動裝置提供之乾式剪切力得以僅推動未與固定平台接觸之部分高度石墨化石墨烯，從而達到以乾式剪切力分散該高度石墨化石墨烯之目的。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，該含有高度石墨化石墨烯之液體可於該含有噴嘴之循環系統中重複循環，以有效分散為該石墨烯薄片。上述含有高度石墨化石墨烯之液體於循環系統中之循環次數並不特別限制，只要所製造之石墨烯薄片之多層結構可達到所需層數即可。舉例而言，該循環次數可為1次至900次，較佳為50次至500次，更佳為100次至200次。此外，由循環系統所產生之剪切力，只要其能不破壞該石墨烯六角網狀平面結構，本發明並不特別限制該剪切力之大小。具體而言，於本發明之一態樣中，高度石墨化石墨烯於該循環系統之剪切力為1MPa至500MPa，較佳為10MPa至500MPa，更佳為50MPa至200MPa。據此，於本發明之一特定態樣中，當含有高度石墨化石墨烯之液體於該循環系統之循環次數為200次，由循環系統所產生作用於該高度石墨化石墨烯之剪切力可為200MPa，從而達到最佳化分散效果。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，為使該液體作用力能有效地分散該高度石墨化石墨烯，該高度石墨化石墨烯可形成一彎折角度，使該液體作用力施加於該高度 石墨化石墨烯之側面以分散為該石墨烯薄片，更具體地，於本發明之一態樣中，該高度石墨化石墨烯之該彎折角度係為30°至150°，從而使該液體作用力可有效的施加於該高度石墨化石墨烯之側面，以將其分散為該石墨烯薄片。
此外，為了避免該高度石墨化石墨烯分散之該石墨烯薄片，因熱力學作用而發生「軟凝聚現象」，上述本發明之石墨烯薄片之製備方法中，含有高度石墨化石墨烯之液體於整個製備過程之溫度可為25℃至100℃，從而避免已分散之該石墨烯薄片再度凝聚。任何本領域習知控制液體溫度之方法皆可使用，本發明並不特別限制。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，只要該高度石墨化石墨烯可於液體中，藉由液體作用力有效地分散為該石墨烯薄片，本發明並不特別限制該液體內該高度石墨化石墨烯之濃度。於本發明之一態樣中，該濃度可為0.5至50重量百分比。於本發明之一特定態樣中，該濃度則為1.0重量百分比。此外，本發明亦不特別限制所選用之液體種類，只要其能提供上述石墨烯薄片製備方法所需之液體作用力即可。舉例而言，該液體係至少一選自由水、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、界面活性劑、鹽類、及其組合所組成之群組。於本發明之一特定態樣中，該液體可為NMP。
於上述本發明石墨烯薄片之製備方法中，為更有效地利用剪切力將高度石墨化石墨烯分散為石墨烯薄片，於本發明之一態樣中，在步驟(A)前，可更包括一步驟(A1)：將該高度石墨化石墨烯進行一前處理，並藉由該前處理使高 度石墨化石墨烯膨脹化，增加其石墨烯之平面間距(d(0002))。據此，可使得經前處理之該高度石墨化石墨烯可更容易分散為該石墨烯薄片。於此，只要不破壞石墨烯薄片之六角網狀平面結構，任何前處理方法皆可使用，本發明並不特別限制。舉例而言，該前處理係至少一選自由爆炸法、化學拆層法、超音波震盪、球磨法及其組合所組成之群組。於本發明之一特定態樣中，該前處理係為爆炸法。
據此，經上述本發明之石墨烯薄片製備方法所製備之石墨烯薄片即可具有完美之六角網狀平面結構。
本發明之另一目的係在提供一種石墨烯薄片，相較於習知技術製造之石墨烯薄片，本發明所提供之石墨烯薄片可具有更大的尺寸及更完美之六角網狀平面結構。
為達成上述目的，本發明係提供一種石墨烯薄片，係依據上述本發明之石墨烯薄片之製備方法而製得，其中，該石墨烯薄片具有10微米至500微米之長度及寬度，且該石墨烯薄片具有一單層或多層結構；之長度及寬度，且該石墨烯薄片具有一單層或多層結構。
於上述本發明之石墨烯薄片中，所製造之石墨烯薄片之多層結構可為2層至50層。
據此，所製備之石墨烯薄片即可具備有較大尺寸且完美之六角網狀平面結構。
在本文中，「石墨化程度(degree of graphitization)」意指石墨的比例，其石墨烯平面(graphene plane)間距離之理論值為3.354埃(angstrom)，因此當石墨化程度為1時，係 指石墨烯堆疊最為緊密，其石墨平面間距(d(0002))為3.354埃。石墨化程度(G)可由下列式1計算：式1 G=(3.440-d(0002))/(3.440-3.354)
據此，較高之石墨化程度係對應於較大之結晶尺寸，其係藉由石墨烯之六角網狀結構平面之延伸尺寸(La)以及堆疊層(Lc)之尺寸所決定。因此，一般而言，高度石墨化係指石墨化程度大於或等於0.8。
在本文中，「剪切力」一詞意指，巨觀而言平行於石墨烯平面之作用力。
以上係廣泛地概述本發明各種特徵，而以下係更詳述描述使更能了解本發明，而更可理解本發明技術之優越處。本發明之其他特徵將於以下伴隨著申請專利範圍更詳細描述，或可透過具體實施而學習本發明。
本發明之主要技術特徵在於透過一種與習知石墨烯製造技術截然不同的方式，快速製備出同時兼具完美六角網狀平面結構及大尺寸之石墨烯薄片。以下，將藉由實施例詳細描述本發明。
實施例一
實施例一係為利用乾式剪切力分離該高度石墨化石墨烯之方法。請參考圖1A，係本發明實施例一之石墨烯薄片製備方法流程圖。首先，係將一高度石墨化石墨烯10設置 於一固定平台11上，並藉由一推動裝置12提供一乾式剪切力，其係作用於該高度石墨化石墨烯10之表面，以將其分散為一石墨烯薄片101，其中，該高度石墨化石墨烯之石墨化程度係為0.95，且其長度及寬度係為100微米。於此，該乾式剪切力係為藉由控制該推動裝置12所產生之機械作用力(如箭頭所示)，其中，該機械作用力之作用方向係與該石墨烯薄片101之移動方向相同，且該機械作用力係大於該石墨烯薄片101間之凡得瓦結合力。透過調整機械作用力之大小，不僅可分散該高度石墨化石墨烯，亦能夠達到控制所分散之該石墨烯薄片之多層結構。於此實施例一中，所製得之石墨烯薄片101之多層結構係為2層至5層。此外，由於該高度石墨化石墨烯具有相當高程度之石墨化程度，故所製備之石墨烯薄片101之長度及寬度即為100微米，並且其仍具有完美六角網狀平面結構。
實施例二
實施例二係為另一種利用乾式剪切力分離該高度石墨化石墨烯之方法。請參考圖1B，係本發明實施例二之石墨烯薄片製備方法流程圖。與實施例一之製備方法大致相似，首先，係將一高度石墨化石墨烯20設置於一固定平台21上，並藉由一推動裝置22提供一乾式剪切力，其係作用於該高度石墨化石墨烯20，以將其分散為一石墨烯薄片201。所不同處在於，實施例二之推動裝置22所提供作為乾式剪切力之機械作用力(如箭頭所示)，係作用於該高度石墨化石墨烯20之側面，並藉由控制該推動裝置22與該固定平 台21間之距離，達到精準控制所分散之石墨烯薄片201之多層結構。於此實施例二中，所製得之石墨烯薄片201之多層結構係為2層。此外，所製備之石墨烯薄片201之長度及寬度亦為100微米，且亦具有完美六角網狀平面結構。
實施例三
除上述實施例一或二利用乾式剪切力製備石墨烯薄片外，本發明亦可藉由使高度石墨化石墨烯混合於一液體中，並於一含有噴嘴之循環系統中流動，以利用濕式剪切力分散該高度石墨化石墨烯。請參考圖2，係為實施例三之裝置示意圖。具體而言，該循環系統3包括兩組進料口32；以及一出料口33，其中該出料口33可連結回該進料口32，達到循環流動之設置(圖未顯示)。此外，本發明可透過一加壓系統(圖未顯示)，使液體流經噴嘴30時，產生一提供作為濕式剪切力之液體作用力。加壓系統的種類及其設置位置本發明並不特別限制，只要能夠提供所需之液體作用力即可。再者，為了較佳地分散高度石墨化石墨烯，該循環系統3更包括於噴嘴30前設置一彎管34。於此，液體中之高度石墨化石墨烯可藉由流經該彎管34形成一90°之彎折角度，使該液體作用力施加於該高度石墨化石墨烯之側面以分散為該石墨烯薄片。
此實施例三之目的在於利用不同濕式剪切力分散高度石墨化石墨烯之效果，其中，該濕式剪切力係為由圖2之循環系統3所提供之液體作用力。於此實施例三中，該高度石墨化石墨烯之石墨化程度係為0.95，且其長度及寬度係為 100微米。所選用之液體係為N-甲基吡咯烷酮(NMP)，且所含之高度石墨化石墨烯之濃度係為1重量百分比。此外，於整個製備過程中，液體溫度係為25℃至35℃。
請參考圖3，係為石墨烯薄片之平均粒徑結果圖，其中，橫軸為濕式剪切力(MPa)，縱軸為粒徑(微米)。該石墨烯薄片係為將含有該高度石墨化石墨烯之NMP溶液設置於該循環系統3中，並在不同濕式剪切力作用下，各自獨立循環1次而得。請參考圖3中D50之結果，係表示所獲得石墨烯薄片之平均粒徑，其中，於未施加濕式剪切力時，其原始平均粒徑係為28微米；當濕式剪切力僅增加至50MPa時，其平均粒徑可縮小至15微米；當濕式剪切力增加至200MPa時，其平均粒徑係為9微米。據此，由圖3可知，當濕式剪切力越大時，所獲得之石墨烯薄片之平均粒徑則越小，顯示該濕式剪切力確實可將該高度石墨化石墨烯分散為石墨烯薄片。
實施例四
此實施例四之目的在於測試該高度石墨化石墨烯於循環系統3中循環流動次數對於其分散效果之影響。與實施例三類似，該高度石墨化石墨烯之石墨化程度係為0.95，且其長度及寬度係為100微米。所選用之液體係為NMP，且所含之高度石墨化石墨烯之濃度係為1重量百分比。
請參考圖4A，係為石墨烯薄片之粒徑分析結果圖，其中，橫軸為循環次數(次)，縱軸為粒徑(微米)。該石墨烯薄 片係為將含有該高度石墨化石墨烯之N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶液設置於該循環系統3中，並在200MPa之濕式剪切力作用下，循環1至500次而得。請參考圖4A中D50之結果，當循環達200次時，其平均粒徑係為0.4微米。然而，當循環次數達300次以上時，其平均粒徑卻增加為1微米；當循環次數達500次以上時，其平均粒徑更增加為1.3微米，此應為當循環次數增加時，因液體與循環系統間之摩擦，導致液體溫度隨之增加，使得分散於溶液中之石墨烯薄片因「軟凝聚作用」而發生再凝集現象。
為證實上述假設，係將上述於200MPa之濕式剪切力作用下，循環500次後，所獲得之石墨烯薄片再於50MPa之濕式剪切力作用下，循環1次，以分散上述因軟凝聚作用而凝集之石墨烯薄片。請參考圖4B，係為石墨烯薄片之粒徑分析結果圖，其中，橫軸為循環次數(次)，縱軸為粒徑(微米)。請參考圖4B中各個粒度之粒徑，由200MPa之濕式剪切力作用下，分別循環200次及500次後所獲得之石墨烯薄片，以及循環500次後再於50MPa之濕式剪切力作用下循環1次(再循環處理)所獲得之石墨烯薄片，兩種處理方式所獲得之石墨烯薄片之各個粒度之粒徑相似，顯示該石墨烯薄片確實會因液體溫度上升而發生再凝集現象。
是以，由圖4A及4B之結果可知，該石墨烯薄片之平均粒徑係隨著循環次數增加而減小。然而，當循環次數高於200次時，已分散之石墨烯薄片會因液體溫度增加而發生再 凝集現象。此時，可透過一較低之濕式剪切力(例如，再循環處理)分散該些軟凝聚之石墨烯薄片。
據此，由上述實施例三及四之結果可知，越高的濕式剪切力及越高的循環次數，皆有助於快速地將高度石墨化石墨烯分散為石墨烯薄片，惟須注意液體溫度之控制，避免該石墨烯薄片因軟凝聚作用而發生再凝集現象。
實施例五
本發明之主要技術特徵係在於透過施加一剪切力於高度石墨化石墨烯上，以克服其中之石墨烯層間之凡得瓦結合力，從而將其分散為石墨烯薄片。據此，亦可於利用濕式剪切力分散高度石墨化石墨烯前，藉由一前處理步驟使高度石墨化石墨烯膨脹化，增加其石墨烯之平面間距(d(0002))，降低石墨烯層間之凡得瓦結合力，以利於將其分散為石墨烯薄片。是以，此實施例五係以一爆炸法處理該高度石墨化石墨烯，以降低石墨烯薄片間之凡得瓦結合力，從而利於將其分散為石墨烯薄片。
請參考圖5，係為此實施例五所獲得之石墨烯薄片之粒徑分析結果圖，其中，橫軸為循環次數(次)，縱軸為粒徑(微米)。與實施例三類似，該石墨烯薄片係為將含有該高度石墨化石墨烯之NMP溶液設置於該循環系統3中，並在200MPa之濕式剪切力作用下，循環1至200次而得。所不同處僅在於該高度石墨化石墨烯係先經過爆炸法處理，以降低其中之石墨烯層間之凡得瓦結合力。請參考圖5中D50之結果，當循環達100次時，其平均粒徑可達為0.5微米；當循 環達200次時，其平均粒徑可達為0.4微米。據此，由圖4A及圖5之結果可知，當循環次數低於100次時，經爆炸法處理之高度石墨化石墨烯能較佳地分散為石墨烯薄片。然而，當循環次數高於100次後，無論該高度石墨化石墨烯是否經過爆炸法處理，皆能分散為類似之尺寸，顯示本發明之石墨烯薄片製備方法能亦能與習知技術共同使用，從而快速製造大量具有完美六角網狀平面結構之石墨烯薄片。
試驗例
本試驗例係以一拉曼光譜分析儀分析上述實施例所獲得之石墨烯薄片於平面結構之完整性，及其多層結構所包含之層數。本試驗例所測試之石墨烯薄片，係該高度石墨化石墨烯於如圖2之循環系統3中，經200MPa之濕式剪切力作用，並且循環200次所得之產物。請參考圖6，係上述所獲得之石墨烯薄片之拉曼光譜分析結果圖，其中，橫軸為拉曼位移(cm-1)，縱軸為吸收強度(a.u.)。習知石墨烯之拉曼光譜具有三個特徵峰，係分別為位於1364cm-1之D Band，顯示石墨烯中碳為Sp3之結構；位於1586cm-1之G Band，顯示石墨烯中碳為Sp2之結構；以及位於2700cm-1之2D Band，其係隨石墨烯之層數而有些許偏移及變化。請參考圖6，由位於1364cm-1之D Band和位於1586cm-1之G Band兩者之強度比，可確定以本發明石墨烯薄片製備方法製造之石墨烯薄片具有相當完整的六角網狀平面結構，並且由位於2710cm-1之2D Band特徵峰可知所製造之石墨烯薄片，其多層結構係為5層。此外，透過一光學顯微鏡觀察，可測得所 製備之石墨烯薄片具有100微米之長度及寬度，顯示此製備方法確實不會破壞石墨烯之平面結構。
據此，由上述實施例四、五及試驗例可知，藉由一含有噴嘴之循環系統所產生之濕式剪切力，能夠快速將該高度石墨化石墨烯分散為石墨烯薄片。本發明石墨烯薄片製備方法可快速且大量地生產具有較完美六角網狀平面結構之石墨烯薄片。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。
11,21‧‧‧固定平台
3‧‧‧循環系統
30‧‧‧噴嘴
32‧‧‧進料口
33‧‧‧出料口
34‧‧‧彎管
圖1A及1B係本發明實施例一及二之石墨烯薄片製備方法流程圖。
圖2係本發明實施例之製備石墨烯薄片之裝置示意圖。
圖3係本發明實施例三之粒徑分析結果圖。
圖4A及4B係本發明實施例四之粒徑分析結果圖。
圖5係本發明實施例五之粒徑分析結果圖。
圖6係本發明試驗例之拉曼光譜分析結果圖。
3‧‧‧循環系統
30‧‧‧噴嘴
32‧‧‧進料口
33‧‧‧出料口
34‧‧‧彎管

Claims (15)

  1. 一種石墨烯薄片之製備方法，該方法包括以下步驟：(A)提供一混合有一高度石墨化石墨烯的液體，該高度石墨化石墨烯之石墨化程度係為0.8至1.0；以及(B)將該液體通過一含有一噴嘴之循環系統，該噴嘴令該液體作用於該高度石墨化石墨烯之表面或側面，而提供一濕式剪切力，該濕式剪切力係藉由一液體作用力使該高度石墨化石墨烯分散為一石墨烯薄片，且該液體作用力之作用方向與該石墨烯薄片之移動方向相反；其中，該石墨烯薄片具有10微米至500微米之長度及寬度，且該石墨烯薄片具有一單層或多層結構。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該石墨烯薄片之多層結構係為2層至50層。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該濕式剪切力之作用力係大於該石墨烯薄片間之結合力。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該液體係至少一選自由水、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、界面活性劑、鹽類、及其組合所組成之群組。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該液體內該高度石墨化石墨烯之濃度為0.5至50重量百分比。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該高度石墨化石墨烯係形成一彎折角度，使該 液體作用力施加於該高度石墨化石墨烯之側面以分散為該石墨烯薄片。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該高度石墨化石墨烯之該彎折角度係為30°至150°。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該高度石墨化石墨烯於該循環系統之循環次數為1次至900次。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該高度石墨化石墨烯於該循環系統之剪切力為1MPa至500MPa。
  10. 如申請專利範圍第8及9項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該高度石墨化石墨烯於該循環系統之循環次數為200次，該高度石墨化石墨烯於該循環系統之剪切力為200MPa。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，其中，該液體之溫度係為25℃至100℃。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之石墨烯薄片之製備方法，在步驟(A)前，更包括一步驟(A1)：將該高度石墨化石墨烯進行一前處理，並藉由該前處理使該高度石墨化石墨烯膨脹化。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之石墨烯薄片之製備方法，該前處理係至少一選自由爆炸法、化學拆層法、超音波震盪、球磨法及其組合所組成之群組。
  14. 一種石墨烯薄片，係依據申請專利範圍第1至13項中任一項所述之石墨烯薄片之製備方法而製得，其中，該石墨烯薄片具有10微米至500微米之長度及寬度，且該石墨烯薄片具有一單層或多層結構。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之石墨烯薄片，其中，該石墨烯薄片之多層結構係為2層至50層。
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