科研进展

在这里，在理论计算的指导下，CO2被用来激活传统掺氮石墨烯的催化活性，其中吡啶-N和吡咯-N的总含量很高（72.65%），并且在两种CO2还原中都有很高的催化活性和演化反应，从而激活Li2CO3形成和分解的可逆转化。因此，设计的阴极在1200 mA g-1下具有2.13 V的低电压间隙和长寿命循环稳定性，在500 mA g-1下循环170次后电压间隙小幅增加0.12 V。我们的工作提出了一种设计具有高活性的无金属催化剂的方法，可用于激活Li-CO2电池的性能。

近日，石河子大学陈龙团队报道了一种新型的分层多孔NCS/N，S共掺杂还原型氧化石墨烯复合材料（NCS/NS-rGO）作为一种新型的全解水电催化剂。

魔角石墨烯的相关研究再发 Nature，这一次的论文作者又是麻省理工学院（MIT）曹原及其团队。这已经是他在 Nature 发的第 8 篇论文，距离上次发表 Science 仅过去 3 个月。

氧化硅(SiO)因其容量大、循环寿命长而受到硅基材料的广泛关注，但其低的本征电导率和较低的库仑效率严重限制了其商业化应用。来自美国北达科他州立大学等单位的研究人员，以低成本煤基腐植酸为原料，采用简便易行的方法原位合成了石墨烯包覆的歧化SiO (D-SiO@G)阳极。

7月22日，“天才少年”曹原再次已第一作者+通讯作者的身份在国际顶尖学术期刊Nature上发表了关于魔角石墨烯的最新研究成果。自2018年3月，两篇“背靠背”成果引爆了学术圈后，曹原一直保持着超高频率的顶刊发表速度，此次发表的成果已是他人生中的第八篇Nature，如此丰硕的成果，着实令人艳羡。

钟新华教授与饶华商副教授团队在《ACS Appl. Energy Mater》期刊发表论文，研究基于独立式三维 (3D) 氮掺杂石墨烯/TiN 复合气凝胶（3DNG-TiN）的无粘合剂和无金属集电器的轻质自立电极，用于高能量密度锂硫电池。气凝胶中的3D网络结构提供了出色的电荷传输通道和大微米和亚微米孔，以确保超高的硫负载。

本文基于石墨烯/SiC衬底实现了应力弛豫GaN薄膜的外延生长，揭示了石墨烯上GaN的外延机理，为石墨烯上外延生长氮化物研究提供了帮助。该工作中石墨烯的插入显著地降低了GaN薄膜中的残余应力，有效提高了其上InGaN/GaN量子阱中的In组分，有助于发展高性能长波长的氮化物光电器件。

以传统的 MoS2 为例，在理论模拟的指导下，选择了氮掺杂石墨烯上的铁单原子催化剂（SAFe@NG），并首先将其用作基材，以促进 MoS2 在放电过程中的反应动力学。在接下来的充电过程中，结合光谱学和显微镜，证明了 SAFe@NG 催化剂能够实现 Mo/Na2S→NaMoS2→MoS2 的高效可逆转化反应。

通过压力诱导的自组装方法，构建了具有垂直阵列石墨纳米片骨架的高导热/导电的功能型相变储热复合材料，在石墨纳米片含量25 wt%时，复合材料的热导率和电导率分别高达33.5 W/mK和323 S/cm；在此基础上进一步提出了能量收集与能量传输的协同增强策略，通过强化相变材料的光/电-热能量转换、收集、传输与存储性能，首次实现了太阳能自然光照条件下的太阳能“光-热转换-传输-存储”的直接式一体化高温储能（>186 oC），以及超低电压(<0.34>92%）。

新加坡国立大学陈伟教授团队展示了一种基于SnS2、h-BN和少层石墨烯vdWH的三端浮栅器件。SnS2的大电子亲和力通过降低h-BN上的空穴注入势垒来显著降低器件的编程电压。本文的浮栅器件作为一种非易失性多级电子存储器，具有大的开/关电流比(~105)、良好的保留性（超过104 s）和稳健的耐久性（超过1000次循环）。此外，它可以作为人工突触来模拟基本的突触功能。由于编程电压小，可以实现低至~7 pJ的低能耗。长时程增强和抑制(LTP/LTD)中的高线性度(<1)和电导比(~80)进一步有助于人工神经网络模拟中的高模式识别精度(~90%)。