材料分析与应用
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杭电《ACS AEM》:受玫瑰花启发!基于石墨烯/R-PDMS的应变传感器,用于人体运动监测和手势识别
研究受玫瑰花瓣的结构启发,本文通过简易的反向成型与刮刀涂覆技术,开发出高性能石墨烯/聚二甲基硅氧烷(简称Gr/R-PDMS)应变传感器。涂覆的石墨烯主要分布于R-PDMS顶面,形成由玫瑰花瓣拓扑结构调制的六角形网络结构。通过分析不同应变条件下的裂纹演化过程,有效阐释了电子流动的方向性并揭示了传感机制。
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广东以色列理工学院《ACS AEM》:3D气溶胶喷射打印的石墨烯微超级电容器阵列,配备空心柱电极,以实现高电压和集成密度
本文展示了采用气溶胶喷射可打印石墨烯高密度聚合物薄膜(HPEs)制备的高集成度高压3D微型储能器阵列。由溶液剥离石墨烯纳米片与PPC稳定剂组成的石墨烯墨水,支持纳米片在3D气溶胶喷射工艺中实现可靠的垂直堆叠,从而制备出高度可控的精细化高电极厚度结构。
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浙江理工《AFM》:基于三元金属硒化物/石墨烯芯壳异构纤维,用于高性能可穿戴能源储存和生物感测
研究提出一种新型三元金属硒化物(NiCoCuSex),其通过核心-壳层异质结构锚定于还原氧化石墨烯(rGO)纤维上,具有丰富的活性位点、硒化反应诱导的缺陷富集表面以及协同的多金属相互作用。
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清华大学《Adv Sci》:由多功能ZnO/石墨烯纳米复合材料制备的氨气传感器,用于长期自供电监测
该结构赋予材料双重功能:作为超级电容器电极时,其在1 A·g⁻¹电流密度下展现出131 F·g⁻¹的高比电容,并具有卓越的循环稳定性(100,000次循环后容量保持率达94%); 作为氨气传感器,其在0.1-50 ppm范围内展现高灵敏度,响应/恢复时间达17/26秒(10 ppm浓度),并对干扰气体具有优异选择性。
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韩国首尔大学《AFM》:基于层层叠加石墨烯薄膜的多层复合膜,用于紫外掩模薄膜应用
本研究开发了一种多层复合薄膜,其核心层采用逐层堆叠的石墨烯结构,专为极紫外掩模膜应用进行优化。为支撑石墨烯层并保护其免受氢自由基侵蚀,分别在其顶部和底部表面涂覆了钼和氮化硅薄膜。所得多层复合薄膜展现出优异的机械性能,随着石墨烯层数的增加,其杨氏模量和断裂载荷显著提升。
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浙江大学《Adv Mater》:碳纳米管桥接rGO/MXene光纤,用于高性能光纤超级电容器
研究开发了一种流体驱动湿法纺丝策略,用于制备碳纳米管(CNT)桥接的垂直取向氧化石墨烯(rGO)/MXene纤维(CNT-VA-GMFs)。
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西安交通大学《Energy Fuels》:微波还原石墨烯复合电极,用于超级电容器
研究通过原位微波还原技术,系统优化微波处理参数以实现氧化石墨烯在复合电极中的均匀分散。结合多尺度形态表征与电化学性能分析,建立了由微波处理条件调控的清晰结构-性能关系。
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安农大《Adv Sci》:仿生多尺度石墨烯/聚氨酯海绵复合材料,用于柔性压力传感器和智能缓冲材料
为满足智能家居与医疗健康领域对柔性传感器的迫切需求,本研究提出了一种极具前景、低成本且可持续的解决方案。我们高效地将农业废弃物(LV)转化为生物质衍生的石墨纳米片。通过创新的分级组装方法,以聚氨酯海绵为基体构建了多功能导电海绵(MAPU)。该材料的核心优势在于其多级导电网络与弹性骨架的无缝融合,赋予其卓越的传感性能,足以满足人体健康监测与智能交互应用需求(灵敏度:0.821 kPa−1,响应范围:242 kPa,超过30,000次循环仍保持稳定响应)。
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四川大学《Small》:高度可伸缩且自愈合的石墨烯封装液态金属复合材料,适用于多功能应用
研究用石墨烯纳米片(GNS)包裹液态金属液滴,二者协同作用在超分子聚氨酯脲(PUU)基体中形成混合网络。在混合网络中,GNS不仅作为LM液滴间的桥梁形成高效通路,还通过包裹LM有效防止其渗漏。
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香港理工大学等《ACS Sens》:新型压阻式石墨烯/CNC声学传感器,用于语音识别
研究开发了一种新型压阻式声学传感器,通过气溶胶喷射打印技术,采用聚氨酯(PU)薄膜封装石墨烯/纤维素纳米晶体(CNCs)进行增材制造。该传感器具有高度生物相容性和柔韧性,能够精确测量变化的声音压力水平(SPL)。
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韩国庆尚大学《AMT》:可大规模生产无添加剂、少层浓缩石墨烯氧化物墨水,实现工业可持续印刷
研究探索了可扩展、无添加剂氧化石墨烯墨水生产的新策略,重点在于对选择性边缘氧化石墨烯氧化物(GO)氧化程度的精确控制。
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浙江大学《Carbon》:轻质石墨烯-铜芯壳纳米纤维织物,用于高效电磁干扰屏蔽
研究通过电纺丝和后续无电镀工艺,制备出纳米级超薄铜包覆石墨烯同轴纳米纤维织物(GNF@tCu),旨在协同发挥碳基材料与金属的互补优势。这种由核壳纳米纤维组成的织物具有出色的柔韧性、低密度(0.53 g/cm3)和高导电性(3 × 104 S/m)。
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昆明理工《Ionics》:大规模生产石墨烯/碳纳米管/炭黑的三元导电添加剂,增强的LiFePO4阴极的低温性能
研究采用梯度热还原法实现大规模生产高质量、高性价比的还原氧化石墨烯(RGO)。随后将RGO与碳纳米管(CNTs)和炭黑(Super-P)结合,形成适用于磷酸铁锂(LFP)基锂离子电池(LIBs)的三元导电添加剂体系。
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麦吉尔大学《Adv Sci》:多功能可重编程磁性石墨烯折纸,用于下一代智能软机器
研究提出一种轻质磁性氧化石墨烯(MGO)双层薄膜,其内嵌硬磁性微粒,可在磁驱动下实现快速、精准且稳定的形态转变,甚至适用于水环境。
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韩国中央大学《ACS AMI》:独立式功能性激光诱导石墨烯-PVA层压板
研究提出一种无溶剂层压工艺,通过激光辅助剥离、堆叠及聚乙烯醇(PVA)热压粘合技术,将基底附着型LIG转化为厚度可调的悬浮薄膜。