科研进展
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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。
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高丽大学生物医学工学系教授郑浩相开发头颈癌早期诊断传感器平台,使用一滴唾液准确度达到98%
高准确度得益于碳物质石墨烯产生的纳米粒子结构。 如果金粒子在石墨烯的细微皱纹中生长,就会形成珊瑚形态的纳米粒子结构。 该结构在放大光线的同时,还收集唾液中的物质。
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湘潭大学《ACS AMI》:NiCo₂O₄@多孔石墨烯气凝胶:协同吸附-催化作用提升聚硫化物转化率
研究提出协同生长策略以加速多硫化物的催化转化:将过渡金属尖晶石氧化物NiCo₂O₄(NCO)锚定于还原氧化石墨烯气凝胶(rGA)表面,形成分级结构的NiCo₂O₄@rGA复合材料,同时改变NCO负载量以探究其含量对循环性能的影响。
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深圳技术大学《CEJ》:激光诱导石墨烯/ITO异质结构,通过电离光伏效应实现自供电离子传感
该器件利用LIG纳米通道的离子伏特效应及LIG/ITO界面功函数对齐特性,在加入盐溶液时可产生显著电压输出,并在多种盐溶液中实现了浓度与电压的稳定关联(浓度范围约为10⁻³-2M)。该器件在实际场景中成功应用于人体汗液与海水盐度测量,展现出在健康监测与环境监测领域的广阔前景。其采用直接激光刻写技术实现可扩展制备与精密图案化,这一关键优势使其易于集成至复杂电子系统。
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Nat. Nanotechnol:集成石墨烯等离子体的电驱动异质结构远红外线状激光器
研究在分布式反馈太赫兹量子级联激光器内激发多层石墨烯微米光栅中局域化的等离激元,该激光器集成具有调控石墨烯费米能级功能的顶部超级电容器,最终实现了三次谐波产生。这种单片集成的电驱动激光器工作于其III-V族半导体异质结构核心的剩余射线带禁带范围内,输出峰值功率约9微瓦,为新一代等离激元非线性发光光源奠定了技术基础。