材料分析与应用

与传统的石墨烯电极材料相比，BGA 不仅能激活硼相邻碳原子产生假电容，还能加速电解质离子的纵向转移。由于 CoMoO4 和 CoP 异质界面之间的电子耦合效应和界面协同效应，CoMoO4@CoP/BGA 表现出理想的比电容（1 A/g 时为 3056.3F/g）和优异的长期循环性能（10,000 次循环后仍保持初始电容的 88.4%）。BGA 阴极也表现出更强的性能，1 A/g 时的比电容为 431.7F/g，远高于文献报道的碳材料。最后，在 10 A/g 的高电流密度下，CoMoO4@CoP/BGA/BGA HCS 器件表现出卓越的循环稳定性（10,000 次工作循环后比电容保持率为 95.6%）。此外，在功率密度为 800.0 W kg-1 时，该 HCS 器件显示出 50.2 Wh kg-1 的高能量密度。

研究通过在两亲空心双石墨烯片（DGS）中原位封装 SnS2/MoS2 纳米粒子，制备了一种异质结构双金属 TMS 阳极。分层多孔 DGS 由内部亲水石墨烯和外部疏水石墨烯组成，可加速电子/离子迁移，并在膨胀和/或收缩过程中牢固保持合金微粒的完整性。

这项工作不仅为开发高性能微型超级电容器提供了一种前景广阔的方法，而且为创建先进的可穿戴/柔性微电子系统奠定了基础。

研究采用一步电化学方法制备了一种用于太阳能驱动海水淡化的西兰花状分层镍黑@石墨烯（Ni@Gr）膜，该方法同时进行了石墨烯的电化学剥离和Ni@Gr材料的共沉积。

研究利用在激光刻蚀石墨烯（LSG）中加入 MOF-on-MOF 衍生的表面功能化混合纳米多孔 C（f-HNPC）的独特性能，开发了一种用于汗液和心电图（ECG）监测的皮肤贴片。通过 KOH 活化实现的羟基 (OH) 官能化 NPC 可促进电极-电解质界面的电子传输。

DFT计算表明，CoSe、Ti3C2Tx 和石墨烯的协同作用可以改善 LiPSs 的化学吸附和催化效果。在这种设计下，S@CCGM 阴极在 0.2C 电流密度下的初始容量为 1205.1mAh g-1，在1C下循环1000次后，每循环衰减率低至0.055%。此外，基于凝胶电解质的柔性袋式电池显示出良好的柔韧性和安全性能。这项研究有望为高性能柔性Li-S 电池硫宿主的合理设计提供新的见解。

由随机堆叠的一维石墨烯纤维组成的蓬松纤维结构保证了气凝胶的柔软性和低抗压强度，从而实现了传感器的高灵敏度。石墨烯纤维在高温热退火后具有很强的机械性能，形成的互连网络骨架确保了气凝胶的抗疲劳性和弹性。

这种复合电极具有出色的光电特性（T≈88%，R≈6Ω sq-1），表面光滑，这主要归功于乙醇蒸发产生的毛细力，确保了 rGO 在原始基底上分层过程的完整性。毛细力同时促进了rGO和AgNWs的紧密封装以及 AgNWs 结点的焊接，从而提高了电极的机械稳定性（20,000 次弯曲循环和 100 次绑带试验）、热稳定性（约30 °C、约25% 湿度条件下 150 天）和环境适应性（100 天的化学侵蚀）。该电极在柔性电致变色装置中具有出色的柔韧性和循环稳定性（经过 5000 次弯曲循环和 12000 秒的长期循环后，仍能保持 95% 和 98% 的亮度），验证了其实用性。

研究通过三维打印（3D）方法展示了沉积在还原氧化石墨烯（Co3O4@C/rGO）上的 Co3O4 和碳复合材料的分层结构微网格框架，该框架的多孔结构可控，高度和宽度可调，可用于无树枝状的 Na 金属沉积。结合光谱和计算分析，证实了立方 Co3O4 相的亲钠性、便捷的 Na 金属沉积动力学和富含 NaF 的固体电解质相（SEI）的形成。

研究探索了优化的高硫含量石墨烯阴极与新型稀释电解质（SSE）的共生组合，SSE 由 1,3-二氧戊环（DOL）作为溶剂和 1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚（OCTO）作为稀释剂组成，E/S 比为 7 μL mg-1。评估了阴极配方中加入石墨烯的影响以及阴极与电解液之间的物理化学兼容性，并与基准 DME/DOL 电解液进行了比较。

研究提出利用化学耐久性和导电性激光诱导石墨烯（LIG）在水悬浮液中进行断层成像。这些石墨烯电极被设计成阻抗成像单元，用于四端电测量。利用实时便携式成像原型，可以通过等效阻抗建模看到清水和浑水中的导电和介电物体。这种低成本的石墨烯层析成像测量系统与传统的可视相机相比具有显著优势，因为在传统相机中，悬浮的浑水颗粒会阻碍成像分辨率。

研究设计并合成了一种同时含有苯胺单元和苯醌单元的新型异质聚合物（polyAHQDME），并最终将其接枝到还原型氧化石墨烯（rGO）框架上。不出所料，具有氧化还原活性的 polyAHQDME 改性剂使 rGO 具有 685.4 F g-1 的超高比电容，是纯rGO 的五倍。当分别在准固态水溶液和有机电解质中组装成对称双电极器件时，其关键能量密度参数分别高达21.6和100.6Wh kg-1，优于最近报道的大多数改性碳电极材料。

在本研究中，我们提出了一种 “水中浸泡 ”方法来提高 SPGI 水凝胶传感器的灵敏度，为开发高灵敏度的水下可穿戴传感器提供了一种简便的方法。

研究报告了一种协同策略，即利用独特的氮掺杂三维石墨烯气凝胶作为锂正极载体，以确保锂镀层/剥离的均匀性并减少锂枝晶的形成；同时利用硫作为阴极载体，以促进高效的硫氧化还原化学反应并消除不良的多硫穿梭效应，从而同时实现Li-S 电池的超高能量密度和长循环寿命。