科研进展

研究提出创新性复合电极设计策略，通过温和热化学还原法成功构建出具有高电子导电性的三维氧化石墨烯气凝胶薄膜骨架。其表面保留的含氧官能团显著提升离子电荷传输速率，最终实现电子导电性与离子导电性的协同优化。

石墨烯等超薄导电薄膜在现代光电子器件中应用广泛，但人们认为其效能存在根本性限制：它们最多只能吸收入射光的一半。中国研究团队近日证实，当光线以近乎平行于薄膜的掠射角度入射时，吸收率可高达82.8%。这一发现不仅能显著提升设计效率，更揭示了远低于光波长尺度下的光-物质相互作用机制。相关成果发表于《Physical Review Letters》。

在本研究中，本文通过电化学氧化还原反应与催化性碳气化技术制备了NPG/ZnO复合材料。ZnO纳米颗粒与石墨烯上的羰基基团共同发挥亲锂作用位点功能，降低了锂原子成核的能量障碍，实现了均匀的锂沉积。此外，石墨烯表面的纳米穿孔结构提供了额外的锂离子通道，有效降低了局部电流密度。密度泛函理论计算进一步揭示，ZnO纳米颗粒与石墨烯边缘位点协同增强锂吸附并降低锂成核能垒，阐明了均匀锂沉积行为背后的原子尺度机制。

该研究开发了一种基于焦耳热瞬态合成技术制备SiC/石墨烯（GNS）复合材料的新方法，以工业硅粉和石墨为原料，在10秒内成功合成高结晶度3C-SiC/GNS复合材料。通过KH550表面功能化改性，在填料与环氧树脂基体间构建了共价键连接的低热阻界面，显著改善了界面相容性并降低了声子散射。

北京大学、北京石墨烯研究院邵元龙研究员等团队通过将三（羟甲基）氨基甲烷（Tris）真空浸渍到结构工程化的三维石墨烯微纳空腔薄膜（GMF）中，开发出高性能相变热界面材料。该材料具有可调控的孔隙结构及可控的体积膨胀系数（VEC），能够优化平衡热传输性能与相变诱导的热能缓冲效应。

本研究建立了普适性的M-LIG制备策略，显著简化了制备流程并提升传感性能。Ni-LIG电极在汗液UA检测中展现出卓越的灵敏度、选择性和稳定性，为可穿戴健康监测设备开发提供了新途径。未来工作将重点解决集成化汗液采集系统等实际应用挑战。

本研究重点展示了仿生石墨烯气凝胶纤维（GAFs），通过协同优化力学、电学和热学性能，实现了智能纺织品前所未有的多功能集成。受北极熊毛发绝缘微结构的启发，开发出一种结合同轴挤出纺丝法与核心粘土牺牲策略的工艺，可连续制备具有分级拱形微结构的中空GAFs。

研究人员利用化学气相沉积技术在镍箔上生长出高质量、大面积且结构连续的多层石墨烯薄膜。关键的一步是，他们将附着在镍箔上的整片多层石墨烯直接浸入温和的酸性氧化溶液中。在这里，镍箔不仅作为生长基底，更在氧化过程中扮演了至关重要的“机械支撑”角色。它像一副坚固的骨架，牢牢固定住石墨烯的碳层平面，使其在氧化剂插入层间、引入含氧官能团的同时，避免了碳层平面因过度氧化和应力而发生的撕裂与剥离。最终，整片连续的多层石墨烯被完整地转化为一片同样保持连续层状结构的多层氧化石墨烯薄膜，实现了从“CVD-MG”到“CVD-MGO”的原位转化。