科研进展
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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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中北大学在抗冲击型超高压压力传感器方面取得进展
这项研究提出的石墨烯超高压压力传感器芯片采用“钢膜+倒装硅膜”复合结构,旨在结合钢材的抗冲击性与硅膜的高集成度优势。其中硅膜设计为十字梁形式,钢膜下表面与倒装硅膜上表面的中心位置均设置凸柱,通过将倒装硅膜嵌入钢膜下表面,利用凸柱结构进行物理连接,外界压力可直接作用于钢膜上,进而通过凸柱传递至硅膜的十字梁结构,引起石墨烯敏感薄膜产生形变,并基于压阻效应将应变转化为电阻信号,最终通过惠斯通电桥转化为可测量的电压信号。
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𝑵𝒂𝒏𝒐 𝑹𝒆𝒔.[催化]│孙晓莉课题组:给 SiC 纤维穿上一层“石墨烯铠甲”——蒙烯 SiC 材料的 CVD 生长与界面调控机制
揭示 SiC 纤维表面性质与石墨烯生长行为之间的内在联系,对于实现石墨烯界面层的可控制备及优化 SiC 纤维/基体界面性能具有重要意义。本研究采用 CVD 方法分别在未处理和预先形成 SiO2层的 SiC 纤维表面生长石墨烯,并结合实验表征与第一性原理计算研究其生长行为及作用机制。
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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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莱斯大学发现石墨烯纳米褶皱可重塑电流传输特性
研究团队使用专用显微镜探针测量了褶皱的形状、局部电学能量和电流。他们还使用了拉曼光谱——一种基于激光的技术,可以揭示原子如何被拉伸或压缩——并结合计算机模拟来预测弯曲如何改变电子运动。通过将急剧弯曲的褶皱与附近平坦的石墨烯进行比较,研究团队得以分离出曲率的影响。
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新型双掺杂纳米石墨烯,同时实现激光发射与离子响应
正如作者在文章中所言:“这种后磷化策略及其研究发现,将激发硼/磷杂环化学与材料的研究”。通过精准调控磷原子的引入数量和位置,研究人员实现了对纳米石墨烯能级、芳香性、发光颜色乃至ASE波长的系统性调控。而P=O到P=S的转化,则为材料赋予了动态可调的离子识别功能,这在传感、分子识别和智能材料领域具有潜在应用价值。
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韩国岭南大学Misook Kang:氮缝合还原氧化石墨烯 / 石墨双层负极:用于加速锂离子传输与界面电荷调控
该研究开发氮缝合 rGO 作为石墨负极的主动型电荷调控缓冲层,通过分子缝合重构石墨烯网络,实现对表面缺陷、氮活性位点的协同调控。缓冲层能够完成锂离子预吸附与预去溶剂化,大幅加快锂离子输运,同时抑制电解液分解,形成薄且稳定的 SEI 膜。改性双层负极不仅实现 20 C 高倍率快充,还拥有 97.1% 的 500 周容量保持率。原位谱学与理论计算共同揭示氮介导的锂离子预相互作用,建立 “吸附‑迁移‑扩散” 的完整输运模型。该界面改性策略无需对石墨本体进行复杂改造,为下一代快充石墨基锂离子电池的界面设计提供可借鉴的普适思路。
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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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《ACS Appl. Nano Mater.》:用于纳米电子器件集成的转移后石墨烯纳米带的原子尺度成像
本研究采用低温 STM/STS 表征经无聚合物湿法转移至外延石墨烯(EG)与准自由态外延石墨烯(QFEG)上的9原子宽扶手椅型GNRs,发现扶手椅型GNRs转移后结构保持完整,而边缘拓扑扩展或改性的GNRs则出现显著变化乃至部分解体;STS还揭示GNRs与石墨烯衬底间存在费米能级对齐差异,是优化载流子注入效率的关键。该研究建立了光学系综测量难以发现的转移后结构损伤检测框架,为原子级精确GNRs可靠集成到下一代纳米电子与光电器件铺平了道路。
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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。