材料分析与应用

研究提出了一种柔性自愈合超级电容器（SHSC），其由MXene/石墨烯纳米卷轴@碳布（MXene/GNS@CC）复合电极和自愈合聚乙烯醇-聚多巴胺（PVA-PDA）水凝胶电解质组成。MXene/GNS@CC电极是通过一步法电泳沉积（EPD）策略直接在碳布上制备的，在此过程中，石墨烯纳米卷（GNS）与MXene纳米片相互交织，构成了三维（3D）互穿结构。

研究提出了一种在聚氨酯（PU）弹性纤维上构筑石墨烯/碳纳米管（graphene/CNT）杂化导电网络的策略。该纤维状柔性应变传感器通过在 PU 纤维表面构建石墨烯/碳纳米管复合导电网络，实现了高灵敏与宽量程的协同。

研究提出了一种通过水热合成条件调控分级石墨烯水凝胶（GHs）导电性与生物相容性的策略。该石墨烯水凝胶通过调控氧化石墨烯（GO）水热还原的温度与时间制备，形成互连的三维网络结构，并作为 MFC 生物阳极使用。

研究提出了一种分级集成策略。该多功能复合材料通过在穿孔芳纶蜂窝（AH）结构内嵌还原氧化石墨烯/碳纳米管（RGO/CNT）气凝胶，并在其下表面复合高导热石墨烯膜（GF）构建，实现了微波吸收与热管理的协同。

研究提出了一种 GO/PVA 干凝胶电解质策略。该一体化超级电容器通过在 GO/PVA 水凝胶两侧原位生长聚苯胺（PANI）、再经加压干燥构建，形成致密的电极–电解质一体化界面，实现了无液体的质子传导。

研究提出了一种定向冷冻策略。该各向异性 CoO/ZnO@C/还原氧化石墨烯/聚酰亚胺复合气凝胶（CZR）通过定向冷冻、冷冻干燥与后续热处理构建，实现了宽带微波吸收与多功能防护。

研究提出了一种由化学键合锚定于垂直排列还原氧化石墨烯（rGO）纳米片上的银纳米颗粒所实现的”Lithiene”结构中间层的机制驱动设计策略。该中间层将亲锂 Ag 位点与导电 rGO 框架耦合，从根本上重构了锂沉积动力学。

石墨烯中的缺陷虽常被视为结构弱点，却也是化学反应的活性位点，如何实现缺陷的精准纳米级表征与定位标记仍具挑战。因此，开发基于缺陷化学反应的精准识别与修饰策略具有重要意义。

研究受卷心菜层级结构启发，构建了具有分级多孔结构的石墨烯气凝胶微球（GA microspheres），并将其作为高效”微反应器”用于空间限域催化生长短碳纳米管，从而在单一微球内同时实现金属纳米催化剂的高度分散/暴露、丙烯（C₃H₆）气体的快速扩散，以及对 CNT 纵向生长的物理限域。

研究提出了一种将电化学原位剥离石墨烯与 NiCu 合金电沉积相结合的协同策略。该复合电极通过电化学原位剥离在石墨毡（GF）表面生长石墨烯纳米片得到剥离石墨毡（EGF），并采用分步电沉积将 NiCu 合金纳米球均匀多孔地负载于 EGF 上，成功构筑了 NiCu/EGF 复合阳极。

研究提出了一种受贻贝启发的 PDA/APTES 共沉积锚定策略。该工艺通过聚多巴胺（PDA）的黏附特性与硅烷偶联剂（APTES）的桥连作用，将工业级多层石墨烯稳定固定在 PP 纤维表面，构建出耐久的抗静电功能层。

开发了一种点-线-面三元导电浆料体系，从根本上解决了长期阻碍基于石墨烯的印刷电子产品实现工业规模应用的关键瓶颈——即电导率不理想、印刷耐久性差以及批次间变异性过大等问题。通过将石墨烯纳米片与碳纳米管（CNTs）和导电碳黑（CB）协同整合，我们建立了一种稳健的导电架构：其中，碳黑纳米颗粒填充了片间空隙，从而抑制了重新团聚并提高了接触均匀性；而碳纳米管则形成了渗流网络，连接了相邻的石墨烯域，并防止了在印刷和压制过程中因应力引起的微裂纹扩展。