化学气相沉积

系统解耦了direct-CVD-enabled石墨烯在储能领域的多面手角色，深入揭示了其在离子存储、锂硫催化和金属负极保护三个储能体系示例中的构效关系和作用机制，并从基底选择、方法优化和器件构筑等角度对今后的重点研究方向进行了展望，最后绘制了石墨烯在绝缘衬底上直接生长的技术发展路线图。

重点关注CVD石墨烯薄膜的掺杂，主要针对电子和光电子领域的应用。旨在全面了解与应用相关的掺杂性能，包括掺杂稳定性、掺杂均匀性、载流子浓度、载流子迁移率、电导率和光学透明度。综述目的还在于为CVD石墨烯薄膜的未来掺杂技术在各种应用中提供展望。

研究展示了一种与行业相关的、可扩展的等离子电气化的卷对卷工艺，以生产垂直石墨烯 (VG)，用于从温室气体原料中储存能量和合成气。一轮转化效率约为80%。因为反应性等离子体产生的含氧物种导致CH4有效离解，CO2和CH4的适当混合物的VGs的生长温度从预期的700 °C降低到仅300 °C。

研究展示了一种基于CW-CVD系统批量合成具有毫米尺寸域的高质量石墨烯薄膜的有效方法。随着缺陷密度的降低和性能的改善，收到的石墨烯被证明是电子和防腐应用的有前途的候选材料。该工作为高质量石墨烯薄膜的批量制备提供了新的思路，也为未来石墨烯薄膜的商业化应用提供了良好的材料基础。

一段时间以来，石墨烯一直是相当混乱的根源，这是由于两个化学上相同但物质上不同的品种的事实：“自上而下”的石墨烯，来自剥落的石墨。“自下而上”的石墨烯，通过化学气相沉积（CVD）合成。同样，还有其他形式的碳，如金刚石和石墨，在化学上也是相同的，但从来没有人将它们混合在一起。虽然这两种类型的石墨烯通常被归类为相等，并且都具有相似的令人印象深刻的性能，但熟悉这两种类型的人都不会将它们混合在一起。

针对这些问题，中科院重庆绿色智能技术研究院提出了一种在铜衬底上原位生长高质量单层石墨烯结构的选择性区域重构（SAR）方法。该方法利用选择性氧化和高温还原技术，可有效调节铜基板的表面特性，从而精确控制定制石墨烯结构的成核和生长行为。所制备的石墨烯结构的特征尺寸小于1 μm，具有很高的单层覆盖率和低的缺陷密度。该方法为直接生长高质量、可扩展、高精度的功能石墨烯结构提供了一种新的方法，有望在光电子应用中发挥潜力。

总之，这篇综述文章总结了在各种功能绝缘基板上直接 PECVD 合成 VG 薄膜的最新进展，并讨论了它们在各种有趣领域中的新应用。介绍了增强VG薄膜材料性能的独特技术，例如在刻意的设计产生蚀刻剂的碳前驱体和提高电导率的氮掺杂策略，引入Ti粘附层以增强界面粘附力，以及法拉第笼的开发，用于将石墨烯的生长从面外切换到面内，以实现卓越的透明/导电性能和宏观生长均匀性。这些努力对于促进衍生石墨烯杂化物的高性能实际应用至关重要。