科研进展

在寻求更有效的沉积技术的过程中，Osada 团队偶然发现了一个有趣的现象：当纳米片被水浸湿时，它们会自发地排列在水面上，在短短 15 秒内形成致密的薄膜。这一过程被称为“自发扩散现象”，它表明了一种更有效的沉积技术。

该工作通过冷冻干燥技术和改进的Hummers法成功以废旧石墨为原料合成了多孔还原氧化石墨烯，并详细讨论了所制备的石墨烯作为超级电容器电极材料的性能。

研究通过操纵扫描离心浇铸氧化石墨烯薄膜的热膨胀行为，制造出了一种高晶对准石墨烯薄片结构（AGLF），它具有精确控制的薄片厚度、孔隙结构和出色的石墨烯间接触。

江西理工大学陈铜副教授、许梁教授团队系统研究了新型碳材料聚环四烯框架(PCF)-石墨烯的开关、光电和气敏特性。研究发现，基于PCF-石墨烯单层的二极管显示出令人印象深刻的106开关比。此外，利用单层PCF-石墨烯的光电二极管在可见光和紫外光区域都观察到显著的光电流响应。采用单层和双层PCF-石墨烯的气体传感器对NO和NO2均具有显著的化学吸附能力。

本研究采用快速、室温、可扩展的醇还原法制备了超小 ZnMn2O4 尖晶石纳米颗粒（约5 nm）及其石墨烯复合材料（US-ZMO/G）。同步辐射 XRD 和 TEM 分析证实了超小纳米粒子的形成。在前驱体溶液中加入石墨烯后，US-ZMO 纳米粒子的严重聚集现象得到了有效抑制。虽然之前的报告只报道了单电子氧化还原反应（理论容量约224 mAh g-1），但通过将 ZMO 尖晶石颗粒缩小到纳米级，实现了翻倍的可逆比放电容量（第一和第二个循环分别为 460 和 445 mAh g-1），这与双电子氧化还原反应的理论容量（约448 mAh g-1）相对应。

本研究采用定向冷冻铸造和冷冻干燥方法制备了具有不同密度和取向结构的 rGO 气凝胶。通过对电磁参数的研究，阐明了气凝胶结构的各向异性和介电常数。其中，HRGA-5具有宽带吸收能力，10毫米厚度时的EAB为13.07 GHz，7.65GHz 时的RLmin为-19.66dB。在此基础上，提出了一种基于梯度阻抗的双层同质气凝胶匹配设计。

近来，济南大学逄金波、周伟家与哈尔滨工业大学张墅野、中国科学院微电子研究所毕津顺以及德国德累斯顿工业大学Gianaurelio Cuniberti院士等人合作介绍了基于二维材料和柔性材料融合的应用，包含声学和运动传感器、纳米发电机、忆阻器、纺织品、超级电容器、逻辑运算以及存储器等集成电路应用。此外，还提供有关仿人型人工器官进展的最新信息，包括热成像、人工视网膜、人工喉咙、人工耳、体温和脉搏传感器。

本研究开发了一种基于垂直石墨烯的自支撑电极，通过将低结晶度的NiCo层状双氢氧化物(LDH)纳米片与垂直石墨烯(VG)结合形成Mott-Schottky异质结构，显著提升了超级电容器的电化学性能。通过溶胶-凝胶法从金属有机框架(MOF)转化得到的LDH，不仅增强了电荷转移和电子传输，还通过密度泛函理论(DFT)计算证实了异质结构在电荷密度调节和加速电荷/离子传输方面的优势。优化后的LDH@VG电极展现出卓越的面积电容和速率能力，而基于该电极构建的混合型超级电容器(HSC)设备则具有高能量密度和出色的循环稳定性，为高性能储能应用提供了新的电极设计策略。

本文展示了一种可持续的方法，用于调整分层多孔激光诱导石墨烯（LIG）基底的电子和电化学特性。该方法需要将多钒氧酸盐纳米团簇（K5(CH3CN)3[V12O32Cl]（= K5{V12}）电化学沉积到高多孔性石墨烯基质上。

综上所述，本研究设计了一个冷壁PECVD系统，该系统不仅可以通过耦合电场使VG垂直于底物生长，而且可以在低温下生长。此外，VG涂层Ti纤维作为FSEC电极表现出超快的速率性能和良好的电容性能。FSECs在120 Hz下具有良好的CV值和相角，具有任意的交流滤波性能，优于大多数已报道的光纤基电化学电容器。这项工作证明了VG在可穿戴电子设备中用于光纤电极的巨大潜力。

多级微孔梯度皱缩结构使传感器具有宽检测范围（33 Pa-6.67 kPa）、低检测限（33 Pa）和高灵敏度（125.9 ± 10.8 kPa-1）。此外，该传感器还具有良好的机械稳定性和较短的响应时间。更重要的是，所制备的传感器在监测大范围运动（如手指和手腕的弯曲运动）方面的潜在应用得到了证实。