材料分析与应用

通过磷化/硒化联合方法与水热法，将氮掺杂石墨烯气凝胶（NGA）与三元FePSe3复合，合成了海绵状异质结构FePSe3@NGA。该复合材料被用作钠离子电池（SIBs）的负极。

研究创新性地引入了微流控组装技术，将FeF₃纳米颗粒与rGO纳米片在微流控通道中进行精准组装，随后通过织物基底（如碳布/棉布）负载，构建了具有独特”蛋卷状”（Egg-roll-Like）限域结构的三维FeF₃/rGO复合织物正极。

本研究采用氟化铵作为氟源，通过一种简单且安全的制备过程，合成了新型的RGO@CoF2复合材料。该复合材料将CoF₂纳米球锚定在超薄雪纺状RGO纳米片上，其中CoF₂以纳米片形式存在并自组装成纳米球。这种独特结构通过三维RGO网络提供了更多的反应位点和更优的电子/离子传输通道，同时有效缓冲了循环过程中的体积变化，并抑制了颗粒团聚和粉化。

本研究通过静电自组装结合高温碳化策略，成功制备了B/N共掺杂二维纳米片多孔碳 (BNPC)。BNPC-900具有高达750.5 m² g-1的比表面积、丰富的微介孔结构、良好的导电性和亲水性，以及高含量的边缘氮和硼官能团。该材料在三电极体系中表现出367.3 F g-1的高比电容和优异的循环稳定性。

研究提出了一种自支撑SePAN@三维多孔石墨烯气凝胶（3DHG）正极的设计策略，将SePAN与H₂O₂刻蚀制备的三维多孔石墨烯气凝胶骨架集成，构建了兼具高速电子传导和高效离子扩散通道的3D互连网络。

研创新性地提出了一种多维热碳-铜纳米颗粒（PyC-Cu NPs）共改性策略，用于构建具有多尺度三维结构的PG预制件增强AZ91D基体（PG/AZ91D）复合材料。

研究提出了一种质量传输工程化CCM架构，巧妙利用CCM工艺将催化剂沉积与多孔基底解耦的独特自由度，实现了两大关键突破：无MPL碳纸：消除纳米孔Knudsen扩散阻力，缩短O₂扩散路径；无脊石墨烯涂覆Ni泡沫（G-foam）流场：三维开孔结构增强对流O₂输送，疏水多层石墨烯表面抑制PA渗漏并降低界面接触电阻。

研究以聚酰亚胺/针织凯夫拉（PI/Kevlar）复合织物为基底，通过激光直写技术在PI/Kevlar表面原位制备多孔激光诱导石墨烯（LIG），构建了高性能柔性压阻传感器。

研究以海藻酸钠（SA）-聚丙烯酰胺（PAM）双网络水凝胶为基体，以原始石墨烯纳米片为功能填料，通过表面活性剂辅助分散与原位聚合工艺，构建了石墨烯增强水凝胶（GH），再经PDMS封装制备了自驱动柔性接触压力传感器（SGHS）。

研究通过将棒状导电CuCo-MOF嵌入三维多孔石墨烯气凝胶中，开发了一种面部传感电极，并将其应用于集成压力和扭矩传感系统。在该复合气凝胶中，嵌入的MOF纳米棒扩大了层间距，并与石墨烯片形成了C-C键网络，在重新分布内部缺陷的同时，构建了优化的电子传输通道。

本研究成功开发了一种弹性模量可调的微纤维神经电极。通过调节石墨烯片层的孔径和取向，我们制备出了尺寸与单个神经元相当的石墨烯纤维。这些纤维具有高导电性、低比阻抗和优异的电荷存储能力。此外，通过表面改性并涂覆稳定的双网络水凝胶，该电极在干燥状态下展现出类金属的力学性能，便于植入；而在湿润状态下，其弹性模量与脑组织相匹配。这种设计有效防止了电荷泄漏，确保了生物力学界面的稳定性，并展现出优异的生物相容性。

研究提出了一种多孔发电装置，通过将石墨烯/碳纳米管（G/CNTs）直接涂覆在经水刺法制备的多孔纤维织物上，该装置可在水刺激下发电。

研究提出报道了一种通过真空辅助过滤和热退火制备的、具有三明治状层状结构的悬浮式Ti3CNTx/还原多孔氧化石墨烯（rHGO）复合膜。

研究提出了一种多尺度调控策略；该策略利用高浓度氧化石墨烯（GO）调节堆积密度，采用磷酸二铵进行N-P共掺杂，并以纳米纤维素（NC）作为绿色纳米间隔层。

本文提出了一种可扩展的策略，通过剪切混合将电化学剥离的石墨烯与介孔聚苯胺在界面处组装成二维混合结构，从而制备高性能超级电容器电极材料。该设计通过结合缺陷最小的导电路径、人工设计的离子扩散通道以及稳定的法拉第界面，同时克服了传统复合材料的关键局限，实现了高体积电容与出色的倍率性能。