科研进展

首次开发出了一种大规模储能钒电池专用的石墨烯复合电极材料，可显著提高钒电池功率密度、能量效率和循环寿命，有效降低钒电池成本。这一技术，有望为大规模储能液流电池的商业化电极开发提供新思路。目前，成果已完成专利技术转化，进入商业应用孵化和中试阶段。

本文设计了Hummers法制备氧化石墨烯的工艺条件，特别是石墨材料、KMnO4氧化剂的逐剂量注射、氧化温度和剥离条件，以获得更小的缺陷浓度和更大的氧化石墨烯尺寸。整个反应步骤均在10°C下处理天然石墨材料，并采用氧化剂逐剂量添加方案，得到缺陷密度较低的氧化石墨烯。额外的羧化反应有助于氧化石墨烯薄片的剥离，显示出约 35 μm 的直径和 140% 的质量产率。

意大利技术研究院（IIT）的一个研究小组与埃内尔绿色能源公司（Enel Green Power）和初创公司 Bedimensional 合作，最近发表了一项研究成果，介绍了一种新型石墨烯电极，这种电极能够提高当前钒通量电池的效率，能源效率可达 94%。这项技术可用于储存风能或光伏等可再生能源的能量，这些能源收集系统在未来几年将得到长足发展。

研究人员指出，自1990年以来，硬盘的密度在碳基外涂层厚度从12.5纳米减少到3纳米左右的情况下翻了四倍。这一减少相当于每平方英寸1兆字节。新的石墨烯系统使研究人员能够将这一存储密度再乘以10倍。

复旦大学化学系张黎明课题组与北京大学张锦课题组、南洋理工大学李述周课题组合作，利用石墨炔/石墨烯（GDY/G）异质结构作为二维导电载体锚定酞菁钴分子（CoPc），实现高效电化学还原CO2制备CO。

2021年6月4日，北京大学纳米化学研究中心和北京石墨烯研究院2021届博士研究生学位论文答辩会在北京石墨烯研究院一层博雅厅会议室举行，贾开城、单婧媛、杨皓等13名博士研究生顺利通过了学位论文答辩。

该系统由两层堆叠的单层石墨烯组成，其中石墨烯片层中的碳原子形成一个六边形。上面的石墨烯片层与下面的石墨烯片层之间存在一定的旋转错位，形成了一种被称为莫尔条纹（moiré pattern）的原子周期性排列（图1a）。当旋转角度约为1度（即魔角）时，扭转双层石墨烯中的电子能带几乎变成平带；换句话说，此时电子的速度比正常情况下要低得多。

现在，新加坡国立大学（NUS）先进二维材料中心（CA2DM）的研究人员创造了一类新的智能材料。它具有二维（2D）材料的结构，但表现得像电解质，这使其可能成为在体内输送药物的一种新方式。