基化合物。石墨烯材料表面吸附的多吡啶化合物具有分子内共轭大η键，能与石墨烯表面结构中的共轭大η键形成有效的JT-JT共轭体系，而暴露在石墨烯面外的吡啶环与其它导电炭材料表面吸附的羧基化合物之间存在羧基/吡啶氢键作用力，从而为石墨烯材料与导电炭的自组装行为提供自组装驱动力，得到石墨烯材料表面均匀覆盖有导电炭材料的复合结构。
[0031 ]本申请所述石墨稀材料与所述导电炭材料的质量比优选为1:(0.1?1 )，在实施例中，所述石墨烯材料与导电炭材料的质量比更优选为1: (2?5)。
[0032]本发明提供的石墨烯复合导电粉体，其由石墨烯材料与其它导电炭材料之间通过氢键自组装的方式复合而成。石墨烯复合导电粉体中石墨烯材料表面均匀覆盖有导电炭材料，使得相邻的石墨烯材料之间均有导电炭材料形成阻隔，采用导电炭材料取代之前高分子材料作为石墨烯片层之间的阻隔剂，有效提高了石墨烯复合粉体材料的电导率。该石墨烯复合导电粉体在溶剂中分散时，在外界作用力(如剪切力作用)下，由石墨烯/导电炭复合组份形成的基本组成单元能够更容易在溶剂中分散开；当外界作用力继续增大时，石墨烯/导电炭复合组份的基本组成单元又会进一步解体，得到分散程度更高的石墨烯复合导电剂。由于该石墨烯复合导电粉体与其它体系具有很好的相容性和分散性，极大的扩展了该石墨烯复合导电粉体在下游产品中应用的领域，成功解决了石墨烯复合导电粉体的产业应用问题。
[0033]本申请还提供了一种石墨烯复合导电粉体的制备方法，包括以下步骤:
[0034]将石墨烯材料、多吡啶化合物与水混合，得到石墨烯水性浆料；
[0035]将导电炭材料、含羧基的化合物与水混合，得到导电炭水性浆料，所述导电炭材料不包括石墨烯；
[0036]将所述石墨烯水性浆料与所述导电炭水性浆料混合，氢键自组装后得到自组装中间浆料；
[0037]将所述自组装中间浆料进行干燥，得到石墨烯复合导电粉体。
[0038]在制备石墨烯复合导电粉体的过程中，本申请首先配制石墨烯水性浆料。本申请对所述石墨烯的来源和制备方法不限，采用本领域技术人员熟知的石墨烯产品或用常规的制备方法制备即可。本发明的石墨烯优选宁波墨西科技有限公司提供的石墨烯浆料或石墨稀产品。石墨稀可以选自化学氧化法如Brodie法、Hummers法或Staudenmaier法中的任意一种方法制备的氧化石墨烯经热膨胀制得的石墨烯。也可以选用机械剥离、液相剥离或电化学剥离制备的石墨烯。
[0039 ]石墨烯水性浆料的制备方法优选按照下述方法制备:氧化石墨按照公知的Hummers法、Brodie法及Staudenmaier法及其改进方法制备。
[0040]将上述方法制备的氧化石墨洗涤提纯去掉杂质离子，加水稀释配制成质量分数为
0.1?5wt %的水性楽料，再经超声剥离，得到质量分数为0.1?5wt %的石墨稀初始水性楽料。
[0041]自石墨层间化合物出发，制备石墨烯初始水性浆料的制备方法如下(石墨层间化合物按照公知的合成方法制备):
[0042]将制备的石墨层间化合物经微波、高温膨胀剥离得到膨胀石墨蠕虫，再将膨胀石墨蠕虫分散在水中经过超声剥离，剪切分散等分散剥离技术制备成所需浓度的石墨烯初始水性浆料。
[0043]电化学法剥离的水性石墨烯浆料的制备方法如下:电化学剥离石墨烯按照公知的电化学剥离技术得到分散于电解质中的石墨烯混合物，将该石墨烯混合物水洗提纯，配置成所需浓度的石墨烯浆料前驱体，经超声分散后得到石墨烯初始水性浆料。
[0044]上述石墨烯初始水性浆料再与多吡啶化合物、水混合，即得到石墨烯水性浆料。
[0045]所述石墨烯水性浆料中石墨烯材料的质量浓度优选为0.1%?3%，在实施例中，所述石墨烯水性浆料中石墨烯材料的质量浓度更优选为1%?2%。所述石墨烯材料与所述多P比啶化合物的质量比优选为1: (0.0l?0.5)，在实施例中，所述石墨稀材料与所述多P比啶化合物的质量比更优选为I: (0.1?0.45)，具体的，所述石墨烯材料与所述多吡啶化合物的质量比为0.1、0.2、0.25、0.3或0.4。
[0046]本申请同时配制了导电炭水性浆料，为了使导电炭水性浆料中的各种组分混合均匀，所述导电炭水性材料的配制过程具体为:
[0047]将导电炭材料与含羧基的化合物混合后加水稀释，搅拌均匀后得到导电炭水性材料。
[0048]在上述导电炭水性材料配制过程中，所述导电炭水性浆料中导电炭材料的质量浓度优选为1%?6%，在实施例中，更优选为2%?4%。所述导电炭材料与所述含羧基的化合物的质量比优选为1: (0.01?I)，在实施例中，所述导电炭材料与所述含羧基的化合物的质量比更优选为1:(0.05?0.8)，示例的，所述导电炭材料与所述含羧基的化合物的质量比更优选为1:0.05、1:0.1、1:0.15、1:0.2、1:0.3、1:0.45或1:0.7。
[0049]所述多吡啶化合物可以为二吡啶化合物、二联吡啶化合物或三联吡啶化合物，优选选自二吡啶-4胺、二吡啶-3-甲醇、二吡啶-3-丁酮、4，4’_联苯-2，2-二联吡啶、4，4’_二羟基-3，3 ’ -二联吡啶、4-氯-6-苯基-2，4 ’ -二联吡啶、三联吡啶4 ’ -(4-甲基苯基)-2，2:6 ’，2” -三联吡啶、2，2 ’:6 ’，2〃-三联吡啶-4-甲酸、4’- (4-氨基苯基)-2，2’:6 ’，2-三联吡啶、4-联二苯基-2，2 ’: 6 ’，2” -三联吡啶、4-氯-三联吡啶、4 ’ - (4-甲基苯基)-2，2:6 ’，2” -三联吡啶和4-(4-甲氧基苯基)-2，2:6，2_三联吡啶中的一种或多种，在实施例中，所述多吡啶化合物选自4’-(4-甲基苯基)-2，2:6’，2”-三联吡啶、二吡啶-4胺、4，4’-联苯-2，2-二联吡啶、4，4’-二羟基-3，3 ’ -二联吡啶、4-氯-6-苯基-2，4 ’ -二联吡啶、4 ’ - (4-甲基苯基)-2，2:6 ’，2” -三联吡啶、2，2 ’: 6 ’，2〃-三联吡啶-4-甲酸、4-联二苯基-2，2 ’: 6 ’，2”-三联吡啶、4-氯-三联吡啶或4-(4-甲氧基苯基)-2，2:6，2_三联吡啶。所述含羧基的化合物选自聚丙烯酸或芳香酸，进一步的，优选选自聚丙烯酸、3，5_二硝基苯甲酸、对甲氧基苯甲酸、4，4’_二苯醚二甲酸、2，2_二苯基乙酸、2，4，5_三甲氧基苯甲酸、3，4_ 二甲氧基苯甲酸和邻苯二甲酸中的一种或多种。
[0050]按照本发明，然后将所述石墨烯水性浆料与导电炭水性浆料混合，氢键自组装后得到自组装中间浆料。此过程中，石墨烯材料表面吸附的多吡啶化合物具有分子内共轭大键，与石墨烯表面结构中的共轭大键形成有效的J1-JI共轭体系，而暴露在石墨烯面外的吡啶环与其它导电炭材料表面吸附的羧基化合物之间存在羧基/吡啶氢键作用力，从而为石墨烯材料与导电炭的自组装行为提供自组装驱动力，得到石墨烯材料表面均匀覆盖有导电炭材料的复合结构。所述石墨烯水性浆料中石墨烯材料与所述导电炭水性材料中导电炭材料的质量比优选为1: (0.1?10)，在实施例中，优选为1: (I?8)，示例的，所述石墨稀材料与所述导电炭材料的质量比更优选为1: 2、1:3、1:3.5、1: 2、1:4、1:5.5或1:6。在此过程中，本申请还可以加入产气剂，使其与石墨稀水性浆料、导电炭水性浆料混合。所述产气剂的作用是在干燥过程中产生气体，避免石墨烯材料之间的团聚。所述产气剂选自碳酸铵、碳酸氢铵、氨水、硫酸铵、亚硫酸铵、草酸铵和草酸中的一种或多种;所述产气剂与所述石墨烯水性楽料中石墨稀材料的质量比为1: (I?20)。
[0051]本申请最后将所述自组装中间浆料进行干燥，得到石墨烯复合导电粉体。所述干燥的方式为本领域技术人员熟知的方式，此处本申请不进行特别的限制。按照本发明，所述干燥的方式优选为烘干干燥工艺、热压干燥工艺、冷冻干燥工艺、喷雾干燥工艺或造粒干燥工艺，在实施例中，所述干燥的方式更优选为喷雾干燥、冷冻干燥、热压干燥或烘干干燥。根据所述干燥的方式不同，而设定不同的干燥温度，但所述干燥的温度大于-90°C，小于等于300。。。
[0052]本发明提供的石墨烯复合导电粉体的制备方法通过特殊的材料选择、工艺设计及特定的材料配伍协同作用，使得由该石墨稀复合导电粉体的制备方法所制备的石墨稀复合导电粉体具有特殊的结构、特定的粒径及密度，还具有与其他溶剂较好的相容性，在应用时具有良好的分散性，另外，该石墨烯复合导电粉体的制备方法简单易行、生产成本较低。综上，该石墨烯复合导电粉体的制备方法可成功解决了石墨烯复合导电粉体的产业应用问题，适用于产业化应用。
[0053]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的石墨烯复合导电粉体及其制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0054]实施例1
[0055]分别配制质量浓度为2%的石墨烯水性浆料和质量浓度为4%的导电炭水性浆料:
[0056]a)质量浓度为2%的石墨烯材料水性浆料的配制:称取