科研进展

本研究通过多金属协同效应与三维导电网络原位集成，提出了一种提升电极材料综合电化学性能的有效策略。所开发的NiCoCu/GA体系为设计兼具高能量密度与长期循环稳定性的下一代储能器件开辟了前景广阔的途径。

本文系统综述了石墨烯气凝胶的合成方法及其在电化学储能领域的应用进展。制备方面，原位组装、模板法等传统技术持续创新；生物质可持续合成法的开发进一步拓展了石墨烯气凝胶绿色低成本制备路径。应用层面，石墨烯气凝胶凭借其三维多孔导电网络，通过杂原子掺杂、金属氧化物复合及单原子催化剂集成等策略，满足超级电容器、锌空气电池和锂离子电池的多元需求，显著提升电池能量密度与循环稳定性。尽管当前大规模生产与长期稳定性仍是其产业化的瓶颈，但随着结构-活性关系研究的深入及工艺技术的突破，石墨烯气凝胶有望在下一代高性能储能器件中发挥核心作用。

由北京科技大学王荣明团队领衔，集结武汉大学、中科院苏州纳米所、湖南大学等多家优势单位发表的一篇系统性综述，全面梳理了二维材料在可控制备、生长机制及电子/光电子器件应用方面的最新进展，为该领域的研究者提供了一份高密度、高参考价值的“路线图”。

该团队通过设计和制备交替扭转三层石墨烯（tTLG），实现了对平带体系中库仑相互作用及其对称性破缺的深度探测。利用低场局部量子振荡技术，该团队成功地探测到了 tTLG 中的量子振荡现象，揭示了由于库仑相互作用导致的能带重整化及对称性破缺的细节。

东北师范大学徐海阳教授团队通过将飞秒激光等离子刻蚀工艺与空间光调制技术相结合（SLM-FPL），在硅基氧化石墨烯复合薄膜（GO、GO/MXene、GO/COF）表面原位实现了阵列式电极结构化平面微型超级电容器（SEP-MSCs）的高效、高质量制备。与传统器件相比，应用该策略制备的器件电化学性能提升明显，其在紧凑型LED驱动电路、柔性传感等领域展现出了良好的应用潜力。

该工作从纳流体传输机理出发，创新性地提出“流动阻力匹配”设计策略，通过多层级结构协同调控，在保证高渗透性的同时显著抑制非选择性泄漏。复合膜体系采用相分离法制备的多孔 PVDF 基底提供宏观机械支撑，在其上集成双层纳米孔石墨烯实现分子级筛分，并引入超薄 PDMS 涂层对缺陷进行有效封堵与修复，整体工艺与 MEMS 及微纳加工流程兼容，膜面积可扩展至 300 cm²，具备良好的规模化制造潜力。

研提出一种多尺度工程策略，用于制造气凝胶-超材料混合体，从而解决宽带宽、低频吸收和高承载能力等关键难题。该吸收体由模拟辅助增材制造的薄壁外壳构成，其内部嵌入石墨烯/纳米纤维素气凝胶，形成高效导电网络并具备丰富异质界面。

Revoice的核心是一款基于石墨烯的纺织应变传感器，能够将颈部和喉咙的微小动作转化为强有力的电信号。一层薄石墨烯直接被丝网印刷在可拉伸的纺织基材上，石墨烯层使用由石墨、乙基纤维素和异丙醇提取的可打印油墨制成，经过高压均质处理和后续离心，去除未剥离颗粒。当应变时，该导电层沿纺织品的应力集中线形成有序的微小裂纹。这些受控裂纹调节石墨烯网络的电阻，响应极小的变形，使设备能够捕捉用户口型说话或尝试说话时产生的细微皮肤振动。

本文探讨了不同掺杂方法如何影响石墨烯基气凝胶（GAs）的比表面积、孔径、电导率及稳定性。深入研究了掺杂气凝胶的结构特性如何影响其在超级电容器中的性能表现。最后，本综述重点指出关键挑战，并为未来研究指明潜在方向。

研究报道了一种二元碳源等离子体增强化学气相沉积（PECVD）策略，利用固态聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和气态甲烷作为碳资源，在商用氧化铝纤维织物（AFF）上实现了无需外部金属催化剂的石墨烯生长。在 1050 °C 的温度下，等离子体区域中活化的 PMMA 与甲烷共同作用，在 AFF 的每根纤维上形成了连续且符合形状的石墨烯“外壳”。

文章详细总结了各类二维材料自支撑膜的制备方法及传质机理（层间与孔道传质），系统归纳了从孔道调控、层间结构工程到力学增强等多维性能优化策略，并对其在水处理（有机污染物去除、脱盐、离子回收、重金属去除）和气体分离等领域的应用现状进行了评述。在此基础上，该综述进一步指出了当前研究存在的挑战，包括制备工艺尚不成熟、实验室条件与实际应用环境存在差距等，并提出了未来发展的重点方向：孔径精准控制、机械强度提升、传质机制深入解析、规模化制备技术突破以及应用领域拓展等，为推进高性能自支撑二维材料膜的设计开发与实用化进程提供了理论参考和实践指引

围绕这一核心矛盾，以二维氧化石墨烯（GO）为构筑单元，聚焦于在分子尺度上重塑膜内限域传质通道：通过溶致液晶自组装获得高度有序的层间结构，通过共价交联构建更稳固且可调的亚纳米通道，并通过表面功能化与原位聚合提升纳米片在聚合物基体中的均匀分散与界面协同，从而实现对传质路径与界面作用的精准调控。