苏州大学

本研究通过在石墨烯边缘引入共价芳香酰胺桥接，成功提升了石墨烯基纤维的机械强度和电导率。实验结果显示，得到的石墨烯纤维具有高达3.54 ± 0.25 GPa的拉伸强度和340 ± 32 GPa的杨氏模量，以及高达1.5 × 105 S m-1的电导率，这些性能均优于以往报道的类似条件下制备的石墨烯纤维。

本综述首先提出了在绝缘基底上批量生产无转移石墨烯的现有挑战，包括制备时间长、样品量小、批次间均匀性差以及可扩展生产的设备不足。报告全面总结了解决这些问题的策略设计方面的最新进展。报告还进一步介绍了我们对生长路线和相关可扩展生产设备开发的见解，旨在促进无转移石墨烯的批量生产及其实际应用。

我们发现，通过最小化两个单层之间的间隙，双层石墨烯在A4大小的区域内的水蒸气传输率可以低至5×10–3 g/（m2 d）。在逐层转移过程中，石墨烯层之间没有界面污染和保形接触，从而实现了高阻隔性能。我们的工作揭示了通过石墨烯层的水分渗透机制，利用这种方法，我们可以定制手动堆叠二维材料的层间耦合，从而实现新的物理和应用。

本文引入了双添加剂的策略，即在典型的硫酸锌电解液中添加XY和GO分子。XY分子可取代锌离子溶剂化壳层中的两个水分子，形成新的配位结构，这种活性水分子的减少有利于改善析氢反应。另一方面，GO可以在锌负极表面自发还原为还原氧化石墨烯（rGO），从而形成均匀的人工界面层。此外，XY、锌金属以及rGO分子之间均存在较强的相互作用，从而发挥协同保护锌负极的功效。

该制备策略的关键在于构建纳米尺度的限域空间，限域空间内气体形成分子流的流场状态，有助于实现石墨烯薄膜的大面积均匀性。同时，限域空间的构建能够束缚住石英衬底在高温下自身释放的羟基物种。理论计算表明，羟基有助于降低碳源分解的能垒、有利于碳原子在石墨烯边缘拼接，从而促进石墨烯的生长。由此制备的石墨烯具有优异的光学透过率和电学性质。本研究为无转移石墨烯薄膜的批量制备提供了可行方案。

我们展示了一种直接CVD技术原位构筑Gr-MxSey@GF隔膜的通用策略。

系统解耦了direct-CVD-enabled石墨烯在储能领域的多面手角色，深入揭示了其在离子存储、锂硫催化和金属负极保护三个储能体系示例中的构效关系和作用机制，并从基底选择、方法优化和器件构筑等角度对今后的重点研究方向进行了展望，最后绘制了石墨烯在绝缘衬底上直接生长的技术发展路线图。

然而，纤维电池的电化学性能严重受制于电极的制备手段，以往的研究常采用表面涂覆/原位生长活性材料的手段制备纤维电极，无法有效提升活性材料的负载量、纤维电极尺寸同时活性材料在电极表面的粘附力也相对较弱，导致在多次弯折变形后活性材料之间会产生有害的裂缝甚至发生脱落。

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。