气凝胶
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《AM》北理谢嫚/陈人杰:在混合 MXene/石墨烯气凝胶中封装金属锌,作为可折叠锌离子电池的稳定锌阳极
三维(3D)主体可以有效减缓锌(Zn)金属负极的枝晶生长。然而,使用 3D 基板增加的电极/电解质反应面积加速了阳极界面的钝化和腐蚀,最终降低了电化学性能。在该篇文章中,定向冷冻过程用于创建灵活的 MXene/石墨烯支架。基于结构中丰富的亲锌特性和微孔,锌通过电沉积过程被致密地包裹在主体内部。
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《CEJ》广西民族大学李文:高性能壳聚糖/氧化石墨烯复合气凝胶,用于糖浆脱色
广西大学与澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学合作共同制备了季铵官能化的壳聚糖(CS)/氧化石墨烯 (GO) 复合气凝胶(GO-QACSA)作为一种有效的绿色吸附剂,用于去除高分子量还原糖碱性降解产物(HRSADPs),这是重熔糖浆中的主要着色剂。
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韩国首尔大学《ACS AEM》:增强稳定性结构的石墨烯气凝胶,用于热能收集
结构稳定性是石墨烯气凝胶的一个普遍问题。氧化石墨烯(GO)通过高锰酸钾(KMnO4)的氧化在表面提供官能团。利用半胱胺蒸气法成功地交联了石墨烯气凝胶的内部结构。交联石墨烯/半胱胺气凝胶(GCA)的强度足以降低相变材料(PCM)渗透过程中的体积收缩。
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奥维耶多大学《Small》:具有极高电导率的超轻石墨烯气凝胶
研究首次使用快速、简单、具有成本效益且可扩展的工业级方法来合成3D石墨烯气凝胶。使用快速且经济的微波合成程序来获得结合了大孔结构和优异导电性的超轻石墨烯气凝胶。
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河海大学杨路/何海燕:3D石墨氮化碳纳米片/石墨烯气凝胶上的铑纳米花作为甲醇氧化的电催化剂
直接甲醇燃料电池(DMFC)被认为是一种高效的能源发电系统,而阳极铂催化剂的高成本和不令人满意的抗毒能力在很大程度上阻碍了其广泛应用。最近,河海大学科研团队展示了通过溶剂热共组装由石墨烯和石墨氮化碳纳米层 (Rh/G-CN) 构建的花形 Rh 晶体装饰的三维 (3D) 混合气凝胶的设计和构建。
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韩国材料科学研究所《Carbon》:明胶衍生的各种可调特性的石墨烯涂层CNT气凝胶
研究认为具有两性离子和氢键螺旋结构的明胶是一种生物衍生粘合剂,用于调节碳纳米管 (CNT) 网络的结构完整性,该网络由通过弱范德华引力保持的重叠纳米管组成。所得的 CNT/明胶湿凝胶具有良好的流变特性,使3D打印成为复杂的多孔结构。
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南京理工大学等《Energy Stor. Mater》:多孔Co掺杂的CeO2/石墨烯气凝胶,用于柔性先进Li-CO2电池
研究采用水热反应和煅烧法制备了2D钴(Co)掺杂的CeO2纳米片(CC)。随后,引入了高电导率的超轻质多孔GA来固定CC,为CO2和电解液提供了丰富的传输通道,作为Li-CO2电池的无粘结剂正极。
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兰州化物所《Carbon》:双壁蜂窝状石墨烯气凝胶,用于超灵敏指尖脉搏监测
研究提出了一种简单且经济有效的策略,通过用日常使用的十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) 表面活性剂诱导 GO 液晶 (GO LCs)来重建其原始无序骨架,在此基础上,成功制备了柔性超轻型双壁蜂窝状结构的三维GO/SBDS(GS)复合气凝胶。
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北理工等《Adv. Mater. Interfaces》:石墨烯气凝胶用于吸声材料及音频识别
本文,北京理工大学李增领/陈南副教授团队与清华大学曲良体教授研究通过受控机械发泡和常压干燥技术的定制设计,制备了一种吸声系数接近 100% 的定制石墨烯气凝胶(CGA)作为吸声材料,可以根据个人需要在指定频率(2000-6000Hz范围内)有效吸收噪声。通过简单的堆叠,CGA 从单频吸收扩展到多频高效吸收。更重要的是单个气凝胶对不同频率的声音具有不同强度的电信号响应,这使得气凝胶可以构建成声学检测器,将噪声信号转换为电信号,实现声音指纹检测的目的。
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南航《J MATER SCI-MATER EL》:三维氮掺杂石墨烯气凝胶,用于下一代软机器人
南京航空航天大学Kai Xiang等研究人员研究使用掺氮石墨烯气凝胶(3D N-GA)制备了新型电活性聚合物 (EAP) 致动器。此外,通过改变原料配比,获得了一系列不同氮含量的3D N-GA。详细研究了氮含量对驱动性能的影响。进一步研究了3D N-GA电极材料用量对执行器执行性能的影响。这种类型的 3D N-GA 致动器尚未见报道。
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《AEM》一篇封面:3D石墨烯气凝胶水性电容器,1分钟充电!
韩国先进科学技术研究所Jeung Ku Kang 教授及其同事团队描述了通过介孔刺覆盖的核壳阴极和 3D 还原氧化石墨烯气凝胶复合阳极组装的水性混合电容器。水性电容器可实现高达 125 Wh kg-1 的高能量密度,50 000 次循环后≈100% 的库仑效率,以及高达 23 998 W kg-1 的超高功率密度,可在一分钟内实现超快充电
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韩国蔚山国立科技大学《Carbon》:室温下制备氧化石墨烯水凝胶“墨水”
韩国蔚山国立科技大学的Rodney S. Ruoff教授团队在《Carbon》期刊发表名为“Graphene Oxide Aerogel ‘Ink’ at Room Temperature, and Ordered Structures by Freeze Casting”的论文,研究提出一种简单的“drop-by-drop”沉积方法,可在室温下制备氧化石墨烯 (GO) 水凝胶。
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华农《ACS AEM》:3D掺氮石墨烯/TiN气凝胶,用于高能量密度锂硫电池
钟新华教授与饶华商副教授团队在《ACS Appl. Energy Mater》期刊发表论文,研究基于独立式三维 (3D) 氮掺杂石墨烯/TiN 复合气凝胶(3DNG-TiN)的无粘合剂和无金属集电器的轻质自立电极,用于高能量密度锂硫电池。气凝胶中的3D网络结构提供了出色的电荷传输通道和大微米和亚微米孔,以确保超高的硫负载。
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浙江工业大学《ADV MATER INTERFACES》受蜘蛛蓬松腿启发的石墨烯气凝胶,用于高灵敏度压力传感器
压力传感器作为电子皮肤、柔性和可穿戴设备的重要组成部分,通过将外部刺激转换为易于识别的电子信号,其中灵敏度是性能的最关键因素之一。本文,浙江工业大学吴化平教授团队等研究人员以蜘蛛蓬松的腿为灵感,基于具有仿生结构的石墨烯气凝胶膜(GAF)建立了一种高灵敏度压力传感器。
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石墨烯气凝胶改性碳纤维增强复合结构超级电容器,即是电容器又是结构材料!
本研究以未经过任何活化或其他表面修饰的CFs为基底,开发了一种基于石墨烯气凝胶(GA)修饰CF电极的多功能结构超级电容器。通过探索水相氧化石墨烯的水热自组装工艺制备了GA,并将其与碳纤维(CFs)结合以提高比表面积,最终提高结构超级电容器的存储容量。采用不同的负载量来确定GA负载对超级电容器电化学性能的影响。由于静电纺丝纳米薄膜的高孔隙率和极低的厚度,从而最大限度地降低了结构超级电容器的内阻,因此被用作隔膜材料。此外,它具有离子导电性和电绝缘性,这使得它适合于隔膜功能。使用薄的静电纺纳米纤维隔膜也防止了设备中电极的短路。