科研进展
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华威大学《Carbon Eneregy》:综述!从环境和工业角度重新思考石墨和石墨烯在锂离子电池中的作用
从产业视角出发,系统梳理了石墨与石墨烯在锂离子电池制造中的工艺方法、环境影响、研究进展及挑战,重点关注生产过程的碳足迹问题。同时探讨了石墨与石墨烯面临的新兴挑战及未来发展方向,为绿色锂离子电池领域的现有及未来研究提供了重要启示。
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MIT突破性发现!魔角三层石墨烯首现非常规超导直接证据
近日,麻省理工学院(MIT)物理学家取得了一项突破,他们首次在魔角扭转三层石墨烯(Magic-Angle Twisted Trilayer Graphene,简称 MATTG)中,直接观测到非常规超导性的关键实验证据。这种材料由三层原子级薄的石墨烯堆叠而成,并以特定的“魔角”扭转,从而激发出奇特的量子特性。这一成果发表在 Science 上。
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Advanced Optical Materials| 石墨烯集成不对称PtTe₂-WSe₂范德华异质结实现可重构双向光电晶体管
该器件以底层PtTe2作为接触电极,利用其屏蔽效应稳定费米能级,在与双极性WSe2沟道耦合时可有效引导内建电场的可控反转;在此基础上引入多层石墨烯作为顶部非对称接触电极,进一步实现了PtTe2/WSe2异质结处肖特基势垒的栅压动态调控。
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同济大学江涛教授Nano Letters:石墨烯门控调控银纳米线红外极化激元
通过电场门控技术,利用石墨烯单层基底及其在中红外波段的栅压可调介电特性,实现了对银纳米线(AgNWs)中红外SPPs的主动调控。借助红外近场纳米成像技术与数值模拟,研究系统探究了AgNW的SPP响应光谱调控范围。更重要的是,研究发现了一种新型栅压依赖衰减通道——AgNWs中的SPPs会直接耗散为石墨烯SPPs。
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AFM:PPTFE锚定石墨烯:解锁锂金属电池超厚正极的无溶剂制备密码
研究人员探索通过聚四氟乙烯(PTFE)纳米颗粒锚定还原氧化石墨烯(rGO)的方式,以解决分散问题并实现超厚高性能正极的无溶剂制备。
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2025, Nano Letters——可视化“拉扯”石墨烯——纳米尺度应变工程的新范式
引入应变会导致键长和键角发生变化,从而引起该材料原子晶格的大小和对称性发生变化,进而引起其电子、振动、磁性、光学和拓扑性质的变化。通过诱导可控应变来精确控制这些特性,这是应变电子学这一研究领域的重点,也是目前二维材料领域面临的主要挑战之一。
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北京大学张锦院士、邵元龙研究员JACS:石墨烯助力塑料晶体突破过冷难题
研究团队提出“旋转熵钉扎”机制,指出石墨烯表面通过限制分子旋转、重构氢键网络,显著降低了成核能垒,从而在抑制过冷的同时增强了能量储存能力。该研究结合同步辐射XRD、飞秒红外光谱与分子动力学模拟,揭示了从分子振动到晶格重组的多尺度结构演变路径,为解决塑料晶体过冷问题提供了全新策略。
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破解无人机续航困局,南航“00后”学生科研成果登国际顶刊!
接下来的日子,周恒大把的时间花在查阅相关文献。他看到钒氧化物储能材料论文时突发奇想:“钒氧化物能反复储存和释放能量,还原氧化石墨烯导电快,两者结合或许能让碳纤维储存更多电?”朱孔军教授鼓励他:“思路有意思,可以做实验验证下”,并协调设备支持。“朱老师从不限定方案,非常支持我们的想法。”周恒说道。
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西湖大学Adv. Mater.:菱方石墨烯中自旋-轨道驱动的四分之一半金属
该研究结果确立了自旋轨道耦合近邻效应修饰的菱方堆叠多层石墨烯是一种独特的铁磁半金属体系,其特性源于三角翘曲能带结构、强关联效应以及自旋轨道耦合诱导的自发时间反演对称性破缺。该体系中强关联、自旋轨道耦合与拓扑特性的相互缠绕,为探索大量涌现现象提供了一个高度可调控的研究平台。
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西安电子科技大学科研团队取得重要技术突破: 用“钻石”给氧化镓“降温”让电子器件更高效更耐用
这个设计不仅解决了生长问题,还带来了惊人的散热效果。“石墨烯”层就像一个“润滑剂”,释放了界面热应力,让热量高效传递。“石墨烯层就像润滑剂,释放了界面热应力,让热量高效传递。
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烟台大学研发新型石墨烯气凝胶,提升硒锰铁硒化物储锂性能
采用SiO2辅助模板法合成了空心硒/锰铁硒化物纳米球(Se/MnFe2Se4),并采用三维多孔石墨烯气凝胶改性,制备Se/MnFe2Se4/rGO复合材料。优化后的Se/MnFe2Se4/rGO样品表现出优异的倍率、容量及循环性能。
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通过PECVD调控界面应力,石墨烯/铜复合材料电导率突破 109.4% IACS
该研究的核心价值在于,明确了界面应力工程是实现 Gr/Cu 复合材料电导率突破 100% IACS 的关键路径 —— 既通过实验验证了石墨烯诱导的压缩应力对铜电导率的增强作用,又提供了一套快速高效的 PECVD 制备方案,无需依赖持续高压,仅通过调控 RF 功率即可精准控制石墨烯质量与应力大小。
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南科大赵天寿课题组:碳纳米管和垂直排列石墨烯的协同集成使硅成为锂离子电池中稳定且高倍率的阳极
本研究通过喷雾干燥法制备了一种新型SiVG2T稳定负极材料,该材料将硅纳米颗粒封装在垂直排列的石墨烯与碳纳米管构成的网络中。随着溶剂挥发,受表面张力驱动的碳纳米管覆盖垂直石墨烯顶部,形成网络结构。这种三维互连的强韧碳网络中,垂直排列的垂直石墨烯与碳纳米管在微球结构内形成高效应变缓冲空隙,有效抑制硅在充放电过程中的体积膨胀,显著提升电子与锂离子的传输效率。锂离子沿垂直石墨烯快速迁移,协同由碳纳米管从集流体传导的电子,实现离子与电子传输的双重增强。
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中国计量学院《ChemistrySelect》:基于炭黑/石墨烯/CNF/TPU的多孔薄膜,用于手写识别的柔性电阻应变传感器
研究提出一种基于热塑性聚氨酯多孔薄膜制备柔性电阻式应变传感器的简便经济方法。通过非溶剂诱导相分离法,作者制备了含不同比例炭黑/石墨烯与炭黑/碳纳米纤维的孔隙薄膜,作为应变传感器的导电应变敏感层。
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北京理工大学《ACS AEM》:基于BC/MXene/石墨烯复合膜,用于人体呼吸监测等
研究通过采用细菌纤维素(BC)/MXene/氧化石墨烯(GO)复合薄膜,成功开发出高灵敏度柔性湿度传感器:其中BC构建用于固定MXene的网络结构,而GO则用于增强其吸湿性。