本公开内容要求于2023年7月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2023-0086576号的权益,其全部内容并入本公开内容中。本公开内容涉及用于制造掺杂石墨片的方法。具体地,本公开内容涉及可以简单且有效地制造掺杂石墨片的方法。
背景技术:
1、石墨为化学上相当稳定的材料,其具有其中由六个碳构成的环连接而形成层的形状,并且石墨具有强的耐热性、耐热冲击性和耐腐蚀性,以及良好的导电性和导热性。
2、特别地,石墨片被用作用于二次电池、电解装置等的各种电极材料以及用于耐热装置等的原料。
3、石墨片可以通过用机械或化学方法将石墨原料粉碎来制造。机械方法包括气流研磨,其为在气流磨机装置中使用高压压缩空气将样品粉碎的方法。具体地,从进料料斗进给到气流磨机中的石墨原料通过从压缩机喷嘴以高压注入的空气被输送到气流磨机内部的中心,通过相互作用的自碰撞被粉碎。在气流磨机内部被粉碎的粉末通过安装在气流磨机顶部的分级器被自动分级为期望的颗粒尺寸并被移动到收集单元。
4、同时,当利用气流研磨将石墨粉碎时,其可以在惰性气体或卤素气体气氛例如高压氦气(he)、氩气(ar)或氮气(n2)下进行。这是因为在空气气氛中研磨可能使石墨氧化。
5、同时,由于常规的机械粉碎仅旨在将石墨原料粉碎,因此有必要通过另外的过程改善石墨片的电特性。例如,由于在制造石墨片之后,必须通过使用胺化合物的化学气相沉积法、水热反应法和其他化学反应、或者等离子体处理另外进行掺杂过程,因此在大规模生产方面存在经济和时间相关的缺点。
技术实现思路
1、技术问题
2、本公开内容要实现的一个技术目的是提供能够通过同时进行石墨原料的粉碎和掺杂来经济地制造掺杂石墨片的方法。
3、技术方案
4、根据本公开内容的一个方面,提供了用于制造掺杂石墨片的方法,所述方法包括以下步骤:准备石墨原料;以及
5、使用气流磨机将石墨原料粉碎,
6、其中粉碎步骤在进给惰性气体和掺杂剂源气体的混合气体的同时进行。
7、根据本公开内容的另一个方面,提供了掺杂石墨片,其是通过本文所述的方法制造的,并且具有0.01体积%至30体积%的掺杂剂含量。
8、有益效果
9、按照根据本公开内容的一个实施方案的制造方法,可以通过简单的过程大规模生产掺杂石墨片。
1.一种用于制造掺杂石墨片的方法,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述掺杂剂源气体为选自以下中的一者或更多者:氨(nh3)、肼(nh2nh2)、吡啶(c5h5n)、乙腈(ch3cn)、三乙醇胺(c6h15no3)和苯胺(c6h7n)。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合气体中的所述惰性气体与所述掺杂剂源气体的混合体积比为1:0.001至1:1000。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述混合气体的进给速率为0.1标准立方厘米每分钟(sccm)至1,000 sccm。
5.一种掺杂石墨片,其是通过根据权利要求1至4中任一项所述的方法制造的,并且具有0.01体积%至30体积%的掺杂剂含量。
6.根据权利要求5所述的掺杂石墨片,其平均粒径为0.01 μm至100 μm。
7.根据权利要求5所述的掺杂石墨片,其中所述掺杂剂为选自以下中的一者或更多者:-nh2、-nhnh2、-c5h4n、-ch2cn、-c6h14no3和-c6h6n。