材料分析与应用
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中科院电工所《AFM》:二维石墨烯/MnO异质结构可实现高性能柔性固态锂离子电容器
总之,提出了一种通用的界面工程路线,将 卷心菜状MnO纳米锚定在3D rGO“土壤”内,作为 LICs 的优良阳极。这项工作为具有高能量/功率输出的柔性 LIC 器件的实际应用提供了一种可行且可扩展的基于金属氧化物/石墨烯的电极设计策略。
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北化工《JMCA》:3D打印弹性、轻质和导电MXene/氧化石墨烯架构,用于宽带电磁干扰屏蔽
研究提出通过直接墨水书写 (DIW) 技术展示了具有可定制性和形状适应性的轻质、弹性和导电MXene支架的三维 (3D) 打印。通过添加氧化石墨烯 (GO) 微凝胶来优化 MXene 墨水的流变性和可印刷性,确保印刷架构的自支撑能力以及良好的结构完整性和连接性。而且,结构设计的灵活性和构象的可调节性为优化印刷的 MXene/还原氧化石墨烯 (RGO) 支架的综合性能提供了独特的优势。
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浙大等《Adv Mater》:2D种子拓扑石墨化方法制备高导热碳纤维
本文,浙江大学高超、刘英军、许震、上海交通大学国凤林等研究人员在《Adv Mater》期刊发表论文,研究提出一种2D种子拓扑石墨化方法,将2D石墨烯纳米片氧化物晶种组装在PAN前驱体中,实现调节和缓解石墨化过程中的拓扑不相容性。这种方法实现了强机械力学强度和高达850 W/mK的导热率,这种性能比市售PAN碳纳米纤维材料的导热性提高一个数量级。
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天津工业大学《ACS ANM》:喷雾法多尺度制备氧化石墨烯/碳纳米管基膜蒸发器以实现高效太阳能蒸汽发电
总之,本文已经展示了一种基于喷雾的方法来制备高性能的GO/CNT膜蒸发器。得益于碳材料和溶剂,这种喷雾可以实现从实验室规模到工业规模的膜蒸发器的多规模生产。综上所述,已经展示了一种在实验室规模和工业规模上生产高性能膜蒸发器的简单高效的方法。
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东北大学《EEM》:石墨烯互穿锌杂化箔用于水系锌离子电池
综上所述,通过rGO纳米片在泡沫锌骨架上的界面组装,以及随后的机械压缩和干燥过程,开发了一种长期的无枝晶GiZn杂化箔阳极。与市售锌箔相比,所制备的GiZnhybrid箔具有更高的导电性和与电解质的润湿能力,从而降低了界面电阻。重要的是,GiZn杂化箔可以诱导锌的均匀形核和水平生长,并抑制可能的副反应,此外GiZn阳极还与MnO2基阴极组装,并实现了增强的电化学性能。因此,这种2D纳米片互穿锌箔阳极的策略将为合理设计先进的ZIB提供新的途径。
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中科院大连物化所《Carbon》:快速制备高质量的少层石墨烯,用于高能量密度离子凝胶基微型超级电容器
中科院大连物化所吴忠帅研究员团队在《Carbon》期刊发表论文,研究报告了一种在聚乙烯醇 (PVA) 基水凝胶介质中仅使用0.05M K2SO4作为电解质的温和(<1 小时超声处理)阴极剥离石墨的通用且快速的制备方法。重要的是,凝胶剥离石墨烯还与离子凝胶电解质兼容,可实现 3.4 V 的高电压,并产生具有竞争力的14.5 mWh cm -3能量密度,优于大多数报道的基于石墨烯的 MSC。MSC表现出出色的长循环性能,在 10,000 次循环中保持近 100% 的电容。我们还展示了串联和并联连接的 MSC 的机械灵活性和集成度,为未来的微型柔性电子设备供电。
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甘肃省文物考古研究所《ACS Omega》:石墨烯基纳米复合材料,助力延续壁画的文化遗产
与商用AC33样品相比,聚丙烯酸功能化石墨烯/纳米Ca(OH)2材料具有高孔隙率、强吸附性、适当的亲水性和更好的渗透性。正如预期的那样,纳米复合材料PAAG@Ca (OH) 2在壁画加固方面显示出广阔的应用前景,为壁画的保护开辟了一条新途径。
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中科院大连物化所《ACS EL》:利用双极性氧化还原电对显著提高石墨烯基微型超级电容器赝电容性能
本文,中科院大连物化所吴忠帅研究员团队与傅强研究员团队合作在《ACS Energy Letters》期刊发表论文,研究在高浓度ZnCl2电解液中加入具有双极性氧化还原电对的ZnI2电解质,实现在石墨烯正负极同时引入赝电容,构筑出高容量、长循环水系石墨烯基微型超级电容器。
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江苏大学《Carbon》:超薄N掺杂石墨烯上锚定的CoN纳米颗粒,用于高度稳定的锌空气电池
江苏大学徐丽等研究人员研究通过1, 10-菲咯啉的配位与聚乙烯亚胺的插层效应的组合策略,合成了锚定在超薄氮掺杂石墨烯电催化剂(CoN/UNG)上的CoN纳米粒子。聚乙烯亚胺可以嵌入石墨烯层并阻止石墨烯的堆积,从而实现超薄纳米片结构。
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浙理工《ACS APM》:纳米纤维素-石墨烯基湿度传感器的构建和性能
在这项工作中,通过采用导电 CNF/Gr 悬浮液作为湿度传感层,通过简单的过滤工艺将其涂覆在同质 CNFF 基板上,成功地制造了一种灵活、快速响应和耐用的湿度传感器。得益于这种独特的成分和结构,制备的湿度传感器表现出优异的传感性能和耐用性。此外,该传感器可以以非接触方式监测和区分人体皮肤和人体呼吸的湿度,表明在医疗保健系统和农工业生产中的应用前景广阔。
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北化工《ACS AEM》:深度学习在石墨烯柔性麦克风上实现高性能语音命令识别
本文展示了基于石墨烯柔性麦克风的音频识别完整解决方案。激光诱导石墨烯制备了一种新型低成本柔性石墨烯麦克风。不仅具有满足简单音频识别的声音检测能力,而且具有极好的灵活性。因此,可以附着在各种曲面甚至人体皮肤上。与传统的化学气相沉积(CVD)方法制造石墨烯相比,本文制作石墨烯麦克风薄膜仅需几毛钱,比CVD便宜得多。低廉的价格将极大地促进石墨烯麦克风的应用。但这会降低石墨烯薄膜在20 kHz以上频率下检测超声波的能力。幸运的是,20Hz到20kHz的频率范围已经覆盖了人类的听觉范围,完全满足了本文应用场景的需求。
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华南师范大学《ACS AEM》:N掺杂石墨烯改性富锂层状Li1.2Mn0.6Ni0.2O2正极,用于高性能锂离子电池
总之,合成了一种 LMN-NG 阴极材料,其中 LMN 纳米粒子被高度导电的 NG 包裹得很好。本工作表明,NG 的功能通过改善电荷转移反应动力学和抑制氧气释放来稳定 LLO 的循环性能。由NG片均匀分布和包裹的LMN纳米颗粒在低成本和高能量密度LIB中具有巨大的应用潜力。
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北大刘忠范院士团队《AFM》:综述-在各种功能绝缘基板上直接PECVD生长石墨烯薄膜的最新进展和应用
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。
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中科院兰州化物所《ACS AMI》:受弹涂鱼启发的多功能PDMS/石墨烯致动器,用于微型机器人、传感器和运动等
由于致动膜中的光热诱导收缩应力,致动器对近红外 (NIR) 光表现出可逆且集成良好的响应,这促进了在打开和关闭NIR光时产生周期性和快速运动,例如在空气中弯曲,在液体中爬行。此外,通过合理的设备设计和光调制,机械多功能设备可以在液/气界面按照预先设计的路线可控地漂浮和游泳。更有趣的是,执行器可以以极短的响应时间(400 ms)从液体介质跳到空气,最大速度为2ms–1,在近红外光的刺激下高14.3cm。目前的工作在仿生执行器在微型机器人、传感器和运动等各个领域的应用中具有巨大的潜力。
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哈工大《JMCA》:Li+辅助处理氧化石墨烯,用于超高容量性能超级电容器
哈尔滨工业大学王黎东教授、盛捷副研究员等研究提出了一种金属阳离子辅助处理(CAT)氧化石墨烯(GO)的新策略,以制备具有高体积电容的致密还原氧化石墨烯(RGO)粉末。阳离子的存在(本工作中使用了 Li +)不仅促进了组装过程并抑制了 RGO 片材在热处理过程中的膨胀,而且还有助于提高芳族 C-OH 基团的相对含量。