湖南大学

湖南大学二维材料课题组朱建等人利用大片径的多孔石墨烯与一氧化硅复合，制备出了高质量负载的多级多孔自支撑结构复合物，并将其应用于锂离子电池负极。动力学研究显示，通过改变石墨烯片层上的纳米孔大小，可调整电极在充放电过程中锂离子的传输能力，以增加电极在高质量负载下的面容量。此外，该电极材料的力学测试结果表明，这种自支撑式电极具有良好的机械柔韧性，对一氧化硅在充放电过程中产生的体积变化有缓冲作用。在此基础上，将商业化NCM523与其匹配装备成的全电池在1 C的电流密度下，其能量密度远超当前商业化锂离子电池。

近日，湖南大学的余林凤（第一作者）、郑雄（第四作者）、秦光照（通讯作者）和郑州大学的秦真真（第二作者）、湘潭大学的王慧敏（第三作者）合作开展研究，基于第一性原理计算，设计了一种新型二维sp2-sp3碳同素异形体，即grapheneplus（graphene+）。

湖南大学费慧龙课题组采用一种可实现瞬间高温加热和淬火的焦耳热技术，成功在石墨烯基底上合成具有三维多孔结构的单原子Co-N-C整体式催化剂（CoNG-JH）。

该研究文章开发了一种简单、高效且快速的（2 s）微波热冲击策略一步合成超薄石墨烯包覆亚稳态无定形/晶体NiFe合金异质相结构电催化剂（a/c-NiFe-G），用于高效催化OER，并通过各种表征技术探讨了无定形/晶体NiFe合金异质相结构与OER性能之间的构效关系，揭示了高催化活性的潜在机制。

湖南大学科研团队提出了一种在组分之间产生共价键的策略，以通过溶剂交换凝胶化获得具有高机械性能的均匀 ANF/还原多孔氧化石墨烯 (ANF/rHGO) 和 ANF/rHGO/聚苯胺 (ANF/rHGO/PANI) 水凝胶和随后的水热处理。所制备的 ANF/rHGO 和 ANF/rHGO/PANI 水凝胶在 20.2 和 13.8 kPa 的高压缩强度下表现出优异的可恢复性，应变分别为 34.4% 和 30.6%，相比之下，应变为 92.5% 的可恢复性为~20 ANF 水凝胶的百分比。

首先制备高浓度的石墨烯油墨，然后通过反复浸干工艺将石墨烯涂覆在聚酯织物上。随后，通过在石墨烯涂层聚酯织物上电化学沉积聚苯胺 (PANI) 制备 PANI/GPT 电极。所得织物电极具良好的速率性能和良好的倍率能力。组装的柔性超级电容器还具有优异的柔韧性，弯曲长达 5000 次循环后电容保持率为95.10%。这种高性能的纺织电极和低成本的方法可以广泛应用于开发其他可穿戴储能设备。

我们提出了一种硫辅助方法，将四苯基锡的苯环转化为高纯度结晶石墨烯。具体而言，制备了三维少层石墨烯微球（FLGMs），证明其是储能应用的理想选择。对于钾离子电池，基于FLGM的负极表现出低放电平台（平均放电平台约为0.1 V）、在50 mA g-1时具有285 mAh g-1的高初始容量和高倍率性能（在100 mA g-1时为 252 mAh g-1；在1000 mA g-1为95 mAh g-1)。此外，基于FLGM的负极表现出优异的循环稳定性，在 200 mA g-1下循环1000次后没有容量损失。

本文，湖南大学陈鼎教授、南方科技大学邬苏东副教授、和中科院宁波材料技术与工程研究所林正得研究员在《Advanced Functional Materials》期刊发表论文，通过中间质 CVD 在石墨基底上合成了一种由高质量、垂直排列和共价键合的石墨烯纳米壁 (GNW) 组成的多孔薄膜，然后将 PDMS 渗透到 GNW 中以形成复合材料。

在集成电路和电子设备不断增加的功率和封装密度的推动下，通过热界面材料 (TIM) 将多余热量从热点有效散发到散热器是保持系统可靠性和性能的日益增长的需求。近年来，由于石墨烯的超高固有热导率，基于石墨烯的 TIM 受到了广泛关注。然而，这种 TIM 的冷却效率仍然受到一些技术困难的限制，例如石墨烯的生产诱导缺陷、石墨烯在基体中的排列不良以及石墨烯/石墨烯或石墨烯/基体界面处的强声子散射。

锂硫（Li–S）电池作为下一代高密度储能装置已引起了广泛的关注。然而，其实际应用受到工业级质量负载下的低容量和快速容量衰减的限制，这在很大程度上归因于电子/离子导电性差以及可溶性多硫化物物种的严重穿梭效应。为了解决这些问题，本文，湖南大学朱建副教授团队在《Adv Energy Mater》期刊发表论文，开发了一种用于高质量锂硫电池的三维多孔石墨烯/聚丙烯腈硫（3DHG/PS）复合阴极。