科研进展
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中国石油大学范壮军教授应邀作报告
范壮军教授以碳材料的发展历程为基础,讲述了其团队在石墨烯材料制备、设计和应用方面的进展。重点介绍了团队通过石墨烯基元设计(褶皱、条带和多孔设计)和石墨烯宏观材料构筑(纤维,薄膜、Foam等),解决了二维片层和离子传输阻力大的问题,实现了储能单元、空间导电网络等功能的系统集成,并通过表界面调控技术将石墨烯材料成功应用于驱动装置、柔性储能器件等领域的工作。
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新的导电聚合物涂层为电动汽车提供了更强大的电池
这种涂层作为电池粘合剂也显示出巨大的希望,有可能将锂离子电池的使用寿命从10年延长到15年。Liu和他的同事用HOS-PFM涂覆铝和硅电极,并评估了它们在锂离子电池设置中的有效性,以证明HOS-PFM的导电性和粘合性能。
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废旧锂电池:除了活性材料,“集流体”也是宝
研究发现,不同处理方法的集流体表面成分变化不大,但表面形貌变化明显。使用回收的Al集流体的电池在低倍率时与使用原始Al的电池容量非常相似,但在较高倍率时容量较低。使用回收Cu集流体的电池在较宽的倍率范围内表现出几乎与使用原始Cu的电池相同的容量。
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清华大学何向明教授JPS:塑料集流体,助力锂离子电池更上一层楼
在有机电解质中的稳定性是锂电池集流体应用塑料聚合物基材的一个关键标准。基于我们的研究结果,塑料集流体对有机电解质是惰性的,但对石墨烯薄膜有良好的附着力。
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北京林业大学制备出具有金属级热导率的多功能木质复合材料
北京林业大学材料学院生物质胶黏剂科研团队受人类纤维状神经网络实现高效信号传输的启发,利用天然木纤维特殊结构和表面特性,通过静电自组装-压力诱导空间限域组装两步法与石墨烯纳米片复合,构建三维纤维状石墨烯导热“轨道”,同时实现石墨烯“面对面”接触,制备出具有金属级热导率的多功能木质复合材料。
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利用碳纳米管开发强复合碳纤维的低成本制造技术
研究团队开发了一种技术,通过利用碳纳米管和聚酰亚胺(PI)在保持高强度的同时大大提高了模量。该团队首先使用连续湿纺工艺制造碳纳米管和聚酰亚胺复合纤维,然后应用高温热处理,成功制造了高模量(528 GPa)和高强度(6.2 GPa)的纤维。报告的模量是市售纤维模量(~1 GPa)的6.320倍。
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Adv. Optical Mater.:零偏置长波红外纳米天线介导的石墨烯光电探测器,用于偏振和光谱传感
该器件在室温零偏置下具有6.3 V W-1的高响应率,低噪声等效功率为1.6 nW Hz-1/2。此外,通过双L形纳米天线实现人工近场各向异性,实现了偏振探测。由于不寻常的负偏振比为-1,本文提出的LWIR NMGPDs实现了低至0.05°的细微偏振角探测。
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北京石墨烯技术研究院《JMS-MATER EL》:绿色制备石墨烯足底压力传感器
综上所述,开发了绿色石墨烯基足底压力传感器,具有感应范围宽、响应时间快、灵敏度高、佩戴舒适等优点。真空脱气混合和套印用于压力传感器的高效制造和组装。传感层可以直接配备柔性银电极,无需额外的电极添加过程。此外,石墨烯含量(1.5wt%)接近渗透阈值,PDMS与固化剂的优化比例为3:1。渗透理论与增强交联网络的结合提高了压力传感器的性能。方便的制备方法和材料体系可以扩展到其他可穿戴和医疗保健应用,为石墨烯基柔性和印刷电子的发展奠定了基础。
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墨睿科技在石墨烯半导体研究领域再创佳绩
墨睿科技研发团队通过扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)在Au(111)等金属表面上直接观测到了苯环的反应迁移过程,并利用第一性原理(DFT)计算证明了这一反应过程,这有助于我们更加深入地理解石墨烯的形成机理,从而“定制化”实现高品质、高性能的石墨烯材料的制备。
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CMU团队研发新型热界面材料,纸般轻薄厚度不到40微米,为高能量器件散热问题提供解决思路
为进一步提高传热效果并解决铜线易氧化的问题,其使用等离子体来加强化学沉积技术,从而在铜纳米线表面合成一层厚厚的三维石墨烯结构。这层石墨烯层的包裹不仅将热传导性能提升了 50%,整体热导率高达 97W/m·K,也确保了铜不会被空气氧化。
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基于海藻的可食用石墨烯生物传感器可能接管可穿戴健康监测器领域
海藻是一种绝缘体,但通过向海藻混合物中添加临界量的石墨烯,科学家们能够制造出导电薄膜。当浸泡在盐浴中时,薄膜会迅速吸水,形成柔软、海绵状的导电水凝胶。
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华南理工肖舒课题组 CEJ:原位生长氢化石墨烯涂层的宏观超润滑性和耐磨性
结果表明,H原子堆积在石墨烯缺陷边缘并钝化C原子悬挂的σ键,形成强电荷转移的C-H键网络,降低界面相互作用,减少摩擦。此外,氢化石墨烯涂层间隙储存的化学吸附态H原子在摩擦过程中补充和修复涂层结构,延长磨损寿命。该研究提供了氢化石墨烯涂层的原位生长新方案和超润滑机制的新见解,以实现氢化石墨烯涂层在工业应用中的宏观超润滑性。
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Diam Relat Mater | 含有用于改善热物理性的还原银氧化石墨烯的水性杂化纳米流体
在研究中,使用改进的Hummer法合成了还原氧化石墨烯,同时在液体中还原合成了Ag-NPs。通过将两种物质分散在去离子水中制备不同质量浓度的0.05%、0.075%和0.1%的Ag-rGO/水混合纳米流体。为了确定其在传热应用中使用的可行性,对分散稳定性和热物理财产进行了评估。
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NML封面文章:高迁移率大面积石墨烯纳米膜
该工作以商业化的高烯®单层氧化石墨烯(GO)/聚丙烯腈(PAN)薄膜为前驱体,利用“基底替换”和协同石墨化策略,制备了大尺寸和紧密堆叠的组装石墨烯纳米膜(nMAG),其横向尺寸~20厘米;厚度范围为50-600nm。