迫切需要构建具有最佳性能的 3D 材料，以满足高科技领域对先进材料不断增长的需求。独特的3D石墨烯（3DG）基于重复重生策略设计，每轮重生后获得更好的身体和性能，犹如凤凰涅槃。重生的石墨烯，即涅槃之后的3DG（NvG）的性能相比3DG有了大幅提升，包括高密度（3.36倍）和高孔隙率，以及更好的导电性（1.41倍）、机械强度（32.4倍） )，以及超快渗透行为。
图1 NvGn的制备工艺及其微观结构。
NvG 的这些优势使其成为电容去离子 (CDI) 应用的强大内在动力。直接使用 NvG 作为 CDI 电极，它在 1 A cm−3下具有 220 F cm−3 的极高体积容量和 8.02~9.2 mg cm−3（8.9~10.2 倍）的最大吸盐容量，而吸附相同质量的盐的功耗小于3DG的四分之一。类似“凤凰涅槃”的3D结构制造战略，无疑将成为通过整体性能升级拉动碳材料创新发展的新引擎。
图6 NvGII 令人敬畏的实际应用。
相关论文以题为Reborn Three-Dimensional Graphene with Ultrahigh Volumetric Desalination Capacity发表在《Advanced Materials》上。通讯作者分别是清华大学曲良体教授、北京理工大学陈南副教授、中国科学院力学研究所刘峰副研究员。
参考文献：doi.org/10.1002/adma.202105853
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