材料分析与应用
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北大刘忠范课题组《Small》:互补CVD法制备大面积均匀石墨烯玻璃纤维织物
综上所述,本文提出了互补CVD方法,能够在很宽的薄层电阻范围内大面积均匀制造轻质和柔性GGFF,通过这种方法,GGFF的不均匀性相对于用单碳前体获得的GGFF显著降低,且可用于心血管疾病治疗。所获得的GGFF在低工作电压下表现出令人印象深刻的电热性能,具有宽温度范围、超快的电热响应和均匀的加热温度,在低能耗下实现了显著的抗/除冰性能。互补的CVD制备方法显示出可靠的可扩展性和普遍性,可以为各种材料的大面积均匀合成提供灵感,例如其他碳材料或 TMDC。
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重庆大学《ACS AEM》:可压缩的少层MoS2/氮掺杂石墨烯泡沫,用于高性能锂离子电池
研究提出使用三聚氰胺海绵衍生的氮掺杂碳泡沫作为静电引力自组装和随后的冷冻干燥-热分解策略制备了可压缩的少层MoS2纳米片/氮掺杂石墨烯混合泡沫(MoS2 /NGF)。这种独特的分层框架表现出良好的机械压缩性,并在电极和电解质之间提供了多维电荷传输路径。同时,少层 MoS2纳米板和高氮含量(11.86%)的存在有利于缩短扩散距离并加速电化学反应动力学。
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中国石油大学《Carbon》:硅掺杂石墨烯作为锂离子电池的高循环性能阳极
本文,中国石油大学(北京)李永峰教授团队研究通过微波辐射复分解合成了一种硅杂原子掺杂石墨烯材料(SiG),并研究了其在锂离子电池中的应用。微波辐照处理成功地实现了硅杂原子掺杂到石墨烯晶格中,从而使原始石墨烯的比容量增加了一倍。更重要的是,SiG表现出循环后Li +存储和扩散的改善,以及能量密度和功率密度的提高,这归因于分散在表面上的Si杂原子和更有序的石墨烯晶格。用 SiG/LiFePO 4组装的全电池在 200 次循环后达到 86% 的保留率。新颖的硅掺杂策略为高性能锂离子电池的实际应用铺平了道路。
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南科大《ACS AMI》:氧化石墨烯聚酯湿度传感器构成全织物感应键盘,用于智能服装应用
南方科技大学叶涛教授团队提出了一种由功能化氧化石墨烯(GO)聚酯湿度传感器构成的快速响应全织物键盘。键盘是单模式的,即只对手指触摸动作敏感,并且对诸如变形和衣服压力以及其他环境温度变化等干扰具有弹性。与之前提出的基于织物的湿度传感器相比,具有非常快的响应和恢复时间(在 0.2 秒内),并且可以承受反复的洗涤循环(实验证明 10 次循环后性能稳定)。
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苏大孙靖宇课题组《AM》:铝集流体上直接生长石墨烯实现无负极钾金属电池
通过卷对卷等离子增强的化学气相沉积(PECVD)在商品化Al箔表面原位生长亲锂的石墨烯层(Al@G)并将其用作无负极钾金属电池的集流体。通过利用强附着力 (10.52 N m -1 ) 和高表面能 (66.6 mJ m –2),所设计的 Al@G 结构确保了高度平滑和有序的K镀/脱工艺。因此,在K金属电镀/剥离过程中,Al@G可以在高达4.0mA cm -2 的电流密度和高达4.0 mAh cm -2的循环容量下工作,在0.5 mA cm –2和 0.1–2.0 mA cm –2的周期性电流波动下长达750小时的稳定循环。此外,还构建了一种由 Al@G 阳极集电器启用的新型无阳极K金属全电池原型,证明改善了的循环稳定性。
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武汉理工大学《Carbon》:基于高导电石墨烯组装膜的毫米波相控阵天线,用于5G应用
总之,这项工作展示了基于高导电石墨烯组装薄膜的 2 毫米波相控阵天线。GAF天线具有良好的工作性能,满足5G毫米波波束赋形技术的要求。该研究在大容量、低延迟、以及未来 5G 毫米波无线通信所需的高密度接入。同时,GAF波束赋形技术也可用于毫米波雷达的无线探测和传感应用。
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武汉大学《ACS ANM》:炭黑/石墨烯纳米片复合材料,用于三维柔性压阻传感器
本文,武汉大学刘锋、湖北大学王龙海等研究人员研究将炭黑(CB)/石墨烯纳米片(GNs)的两种复合结构用于三维柔性压阻传感器。基于CB和GNs的复合结构,制备了三种具有CB和GNs纳米复合材料的柔性压阻传感器。
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山东大学《Small》:可持续大分子辅助制备交联、超轻、柔性石墨烯气凝胶传感器,用于低频应变/压力到高频振动传感
研究通过简单的冷冻干燥和热退火制备超轻且高度灵活的气凝胶传感器,由还原的氧化石墨烯与可持续大分子衍生的碳交联而成。交联石墨烯纳米片和微米级蜂窝孔的协同组合使气凝胶具有优异的性能,包括优异的压缩性和回弹性、良好的机械强度和耐久性、优异的耐火性和出色的机电传感性能。
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北大彭海琳课题组《AFM》:综述-用于多维电子显微成像的石墨烯膜:制备、应用与展望
本研究首先简要介绍了EM的发展,然后讨论了高质量石墨烯的合成。然后总结了生产悬浮石墨烯膜的各种方法及其在多维 EM 表征中的应用,包括高分辨率2D成像、低温 EM 3D重建和4D原位液体EM。基于目前的成果,最终提出了石墨烯膜在更前沿应用的前景。
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西安交大《npj-柔性电子》:石墨烯激光剪纸制备智能球传感器,用于特定人群握力监测
研究通过石墨烯的激光剪纸开发了一种智能球传感器,用于个性化握力监测。为了实现空间的合理利用,在球体传感器的中心安装了一个嵌入所有电子配件的透明药丸外壳,表面有一个由石墨烯激光剪纸制成的螺旋感应单元。
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湖南大学《AFM》:非贵金属催化剂和锌/石墨烯薄膜,用于固态锌空气电池
本文,湖南大学研究人员研究合成并研究了经典的FeC-NG催化剂,以了解Zn-Air电池中的催化和降解行为。实验分析和理论计算表明,由 Fe3C量子点 (QD) 和N掺杂石墨烯碳 (Fe3C-NG) 形成的莫特-肖特基异质结提高了 ORR,因为Fe3C量子点提供了快速的电子转移到NG的价带。分子动力学模拟表明,NG中的石墨烯结构在腐蚀性极强的电解液中相对稳定,从而避免了Fe3C NG催化剂的腐蚀,提供了1.506V的高开路电压、706.4Wh kg–1的高能量密度,以及1000h的长期稳定性。
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德克萨斯大学《JMCA》:基于石墨烯花瓣泡沫的撇油器,用于超快自发和连续采油
海洋石油污染修复仍然是一个世界性的挑战。虹吸作用为采油提供了一种自发、连续、低成本和绿色的途径。然而,由于石油运输的内部路径不足,它仍然受到石油采收率低的限制。在本文中,德克萨斯大学研究人员研究通过等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 技术设计和制备了石墨烯花瓣泡沫 (GPF) 的撇油器,用于从油/水混合物中超快自抽油回收。
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南京工业大学《AMI》:夹层石墨烯/Bi2Te3 /石墨烯热电薄膜,具有出色的柔韧性品质因数
这项工作提供了一种经济有效的方法,通过将TE纳米板嵌入二维纳米片中来制造用于可穿戴能量收集的极其灵活的 E薄膜。
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大连理工《ACS ANM》:石墨烯支撑的金属有机框架衍生的NiSe2纳米粒子,用于锂硫电池隔膜改性剂
可充电锂硫电池因其优越的能量密度和成本效益的原材料被认为是最有前途的二次电池之一。然而,它仍然面临着许多挑战,其中最重要的是臭名昭著的多硫化物穿梭效应。本文,大连理工大学贺高红教授、张凤祥教授等研究人员研究设计并制造了石墨烯支撑的金属有机框架 (MOF) 衍生的 NiSe 2纳米粒子 (rGO-NiSe 2 ) 作为隔膜改性剂。
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西工大《ASS》:阶梯式多孔碳-多层石墨烯@Fe3C/Fe3N膜抑制多硫化物穿梭用于高性能锂硫电池
在这项工作中,我们成功开发了一种阶梯式多孔结构膜 C-MG@Fe3C/Fe3N,作为先进 Li-S电池的硫承载材料。该转相合成方法简单,易于大规模制备,具有商业化可行性。这项工作为制备用于锂硫电池的碳基质膜提供了一种新策略,并为其他能源领域提供了启示。