材料分析与应用
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北京大学《ACS AMI》:基于纳米多孔石墨烯的离子仿生触觉装置模拟神经感觉系统功能,用于人工智能、人机交互和医疗保健
将悬浮在多孔聚碳酸酯轨迹蚀刻聚合物上的纳米多孔石墨烯进行改性,随后将其封装在离子溶液中。实验结果验证了该装置的离子传输特性及其电动力能转换能力。理论模拟表明,该电信号源于外加压力下的选择性离子传输。此外,该装置还展现出表征生物力学参数(如脉搏、声音和运动)的能力,并与水凝胶集成后,还表现出学习和遗忘功能。
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西安理工大学《ACS AMI》:基于石墨烯气凝胶的FeCoSe@MoS₂异质结构,用于电磁防护-红外隐身
研究通过溶剂热法结合后续定向冷冻干燥策略,将FeCoSe@MoS₂与GO整合,成功制备了具有多尺度异质结构的FeCoSe@MoS₂/还原石墨烯氧化物(rGO)气凝胶。合理多组分配比所形成的互连多孔结构及丰富的异质界面,有助于优化阻抗匹配并丰富电磁波损耗行为。通过调整组分配比,可有效调控电磁波吸收性能。
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韩国江原大学《ACS ANM》:石墨烯-液态金属混合纳米复合材料墨水,用于下一代可穿戴电子设备和医疗保健等
该墨水通过流体动力学辅助工艺制备,实现了石墨烯剥离与液态金属纳米颗粒均匀分散的同步进行。随后通过湿法纺丝制备出了具有连续且均匀分布网络结构的导电纤维。所得纤维具有高导电性、高拉伸性,并在反复拉伸和弯曲变形下表现稳定;而基于该纤维的电化学 Na⁺ 传感器则展现出高灵敏度、优异的选择性、快速响应和长期稳定性。此外,将纺织集成传感器与无线模块相结合,实现了对人体汗液中生理信号的实时监测。本研究为多功能导电墨水的设计提供了一种可扩展的策略,并突显了混合纳米复合材料在下一代可穿戴电子设备和医疗保健应用中的潜力。
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青岛科技大学《Inorg Chem Front》:新型芯壳状石墨烯复合气凝胶,用于宽带电磁辐射吸收、雷达隐身和热绝缘
研究提出了一种结合宏观结构与多尺度协同设计的策略,制备了一种新型芯壳结构石墨烯复合气凝胶(CoZnFe₂O₄@PAMPS/GA)。该复合气凝胶以多壁碳纳米管作为增强骨架。通过在 CoZnFe₂O₄ 表面涂覆 PAMPS 引入硫和氮元素,以形成丰富的异质界面,并增强极化弛豫和界面损耗。
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西北工业大学《ACS AMI》:打破热导率与潜热权衡!层级核心-壳层相变石墨烯纤维框架用于高级热管理
研究提出了一种分层“由内而外”的结构工程策略,用于制备芯-壳型相变石墨烯纤维框架(GFF@PEG)。通过同轴湿法纺丝,将聚乙二醇(PEG)芯紧密封装在氧化石墨烯壳内。
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哈工大《ACS AMI》:一种无粘合剂多孔石墨烯改性隔膜 ,用于高负载和高压阴极的坚固锂金属阳极
研究研究旨在将传统的聚丙烯(PP)隔膜从被动的物理屏障转变为“功能性界面层”,以引导锂沉积。采用基于自由立式氮掺杂纳米多孔纳米管状石墨烯(NG)网络的薄膜,以无粘合剂的方式对隔膜进行改性(PP@NG)。
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韩国成均馆大学《Adv Sci》:基于石墨烯涂层锌粉,用于高性能水性锌金属电池
研究通过剪切应力驱动的干法工艺在锌粉表面涂覆石墨烯,形成以基面为主的保护层。该涂层通过同时对表面进行钝化、调节界面Zn²⁺溶剂化结构以及建立面向(002)晶面取向的外延锌金属沉积,有效抑制了表面退化。所得的石墨烯包覆锌粉(Gr_Zn)表现出稳定的循环性能,在1 mA cm−2下经640小时循环后,电压滞后仅为16.1 mV,性能优于锌箔和裸锌粉电极。此外,在全电池和软包电池配置中,Gr_Zn展现出优异的高倍率性能和极高的面容量(>20 mAh cm−2)。
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都柏林城市大学《ACS SRM》:通过瞬时纤维素稳定化技术,利用电子废弃物在自来水中制备石墨烯纳米片油墨
研究报道了一种低基础设施要求的“废物转墨水”制备路线,该方法将电子产品来源的石墨热管理材料与废旧报纸来源的纤维素结合,并在未经处理的自来水中进行反应。
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中科院新疆理化所《Adv Sci》:经过石墨烯改性的背面界面,使基于金属箔的高效柔性CZTSSe太阳能电池成为可能
研究在钼箔/Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe) 背接触处引入了一层超薄双层石墨烯中间层。其原子级薄且化学惰性的特性,提供了一个连续的模板,使吸收层的生长在一定程度上脱离了基底粗糙度和界面化学活性的影响。
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东南大学《Small》:大规模生产高性能石墨烯导电油墨,用于可穿戴电子设备和柔性机器人等
研究报道了一种基于剪切辅助界面剥离的策略,用于大规模生产高性能石墨烯导电油墨。
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印度比尔拉理工学院《Mater. Adv》:基于纸张和布料的可持续掺杂石墨烯,用于微型超级电容器
研究提出了一种制备硼掺杂激光诱导石墨烯(BLIG)的新方法,用于开发夹层式超级电容器。该方法在提升超级电容器电极电化学性能的同时,还促进了纸张和织物等通常被丢弃的材料的再利用。该工艺通过前驱体对基底进行改性,并利用激光雕刻将其转化为BLIG。
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浙理工《ChemSusChem》:共价交联石墨烯电极材料,用于高性能超级电容器
研究筛选出一种具有四个羰基和共轭主链的独特分子(DAPTO),并通过一步水热法将其成功引入还原氧化石墨烯(rGO)片层中。该策略有效抑制了rGO的重新堆叠,同时提供了丰富的赝电容活性位点。
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北方工业大学《Polym. Compos》:超强且高导电梯度石墨烯/芳纶纳米纤维复合薄膜,用于柔性电子、可穿戴设备等
研究采用序贯真空过滤法制备了梯度还原氧化石墨烯/芳纶纳米纤维(rGO/ANF)复合薄膜。该薄膜具有三层结构,外层为rGO/ANF复合层,中间层为纯rGO层。通过调节外层的ANF含量,实现了复合梯度薄膜在强度与导电性之间的最佳平衡。
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天津大学《Small》:压法制备有序大孔石墨烯碳整体结构,实现工业干电极制造
研究通过干压法制备了一种有序大孔石墨烯碳整体结构(OMGC-O-3 h),并将长程孔隙有序性作为唯一的结构调控变量。
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南昌大学《ACS AMI》:石垂直通道石墨烯桥接MXene气凝胶,实现高效太阳能蒸发与电磁屏蔽双功能
论文通过定向冷冻与温和热退火策略,构筑了还原氧化石墨烯桥接 MXene 的三维气凝胶(rGM),其内部具有垂直排列的贯穿通道,用于太阳能蒸发和 EMI 屏蔽双功能集成。