科研进展

文章内容包含实验与数值模拟结合的五部分：1）从石墨电压曲线中提取析锂信号；2）基于原位产热曲线辨识锂剥离过程；3）量化循环过程中的锂沉积/剥离可逆效率；4）通过拆解表征明确析锂机理；5）基于有限元模型重构析锂过程。该文章发表在能源领域著名期刊Energy Storage Materials上。

作者制备了石墨烯量子点组成的超薄Li+吸附层，提出了一种在超高电流密度和面积容量下稳定锂金属负极的有效策略，一方面可以缓解锂负极表面的Li+消耗，另一方面也不增加复合负极的重量和体积。该锂负极界面设计策略，进一步释放了锂金属基电池的潜力。

能量存储应用非常需要生产超过 550 F g -1纯石墨烯材料理论极限的高电容电极，但工艺简单的情况下仍然是一个挑战。本文，斯威本科技大学研究人员在《Small》期刊发表论文，研究通过理论分析指导反应条件的合理设计，提出并证明了通过低成本和一步闪蒸工艺超快（毫秒内）制造高性能石墨烯/MnO电极。

中国矿业大学Xinran Gao等研究人员在《Adv Mater Technol 》期刊发表论文，研究成功合成具有分层孔隙、增大的层间距和高掺杂水平的 N/P 双掺杂 3D 石墨烯气凝胶（NPGAs），其对 PIBs 表现出优异的电化学性能。

这些石墨烯纸拥有石墨烯薄片结合而成的多孔结构，表面富含环氧基团，层间距在0.38-0.39 纳米。同时石墨烯薄片间有合适的空隙提供了快速的传质路径，并使石墨烯纸在可逆钠离子嵌入时适当的膨胀和收缩。不使用粘结剂和导电剂的情况下，石墨烯纸可直接作为钠离子电池负极使用。在100 mA/g的电流密度下获得290 mAh/g的可逆容量。石墨烯纸同时具有很好的机械性能，可通过折叠或者滚转构建高面密度电极，在100 μAh/cm2的电流密度下实现了0.62 mAh/cm2的面容量。

在这项工作中，通过用氧化石墨烯 (GO) 纳米片作为乙二醇中的添加剂进行润滑，在掺硅氢化非晶碳 (a-C:H:Si) 膜上实现了极端摩擦系数 (COF = 0.002)。摩擦化学反应发生在Si3N4表面和 a-C:H:Si 膜上，导致在Si3N4和a-C:H:Si表面形成二氧化硅胶体层。同时，GO纳米片在摩擦面上的物理吸附使剪切面从Si3N4/a-C:H:Si界面转移到GO/GO界面，进一步降低了剪切应力。最终建立了a-C:H:Si和GO纳米片协同润滑效应的机理和建模，以揭示宏观尺度超润滑的设计原理。

在集成电路和电子设备不断增加的功率和封装密度的推动下，通过热界面材料 (TIM) 将多余热量从热点有效散发到散热器是保持系统可靠性和性能的日益增长的需求。近年来，由于石墨烯的超高固有热导率，基于石墨烯的 TIM 受到了广泛关注。然而，这种 TIM 的冷却效率仍然受到一些技术困难的限制，例如石墨烯的生产诱导缺陷、石墨烯在基体中的排列不良以及石墨烯/石墨烯或石墨烯/基体界面处的强声子散射。

本文，北京化工大学 李晓锋副教授 / 于中振教授 团队在《Adv. Funct. Mater》期刊发表论文，研究为了通过削弱压缩强度同时保持弹性来提高基于石墨烯气凝胶的压阻传感器的灵敏度，采用乙醇辅助双向冷冻方法然后进行冻干和热退火制造轻质和 LGA。

美国加州大学伯克利分校王枫教授（通讯作者）报道了单层石墨烯中等离子体多普勒效应的实验观察。利用低温扫描近场红外纳米技术，即使在石墨烯中的大偏置电流下，也可以测量真实空间中多普勒引起的波长偏移。