西安交通大学

本研究旨在提供一种构建用于封装 PCM 的各向异性气凝胶的有效策略，并确定 PVA/石墨烯材料组合在热管理应用中的巨大潜力。

研究通过在专用截面平面上将微结构从蜂窝状重新配置为屈曲结构，实现了一种各向异性交联壳聚糖和还原氧化石墨烯（CCS-rGO）气凝胶超材料。

获得的无序石墨烯密度高达1.18g cm-3，离子导电性比普通层状石墨烯提高了六倍，在离子液体电解质中的体积电容高达 297 F cm-3。所制造的叠层电池可提供 94.2Wh L-1 的体积能量密度和13.7 kW L-1 的功率密度，是电容式储能领域的重大突破。此外，所提出的无序石墨烯电极被组装成基于离子凝胶的全固态袋式电池，具有很高的机械稳定性和多种可选输出，展示了在实际应用中灵活储能的巨大潜力。

研究通过将激光直写石墨烯（LG）电极与磷酸-非离子表面活性剂液晶（PA-NI LC）凝胶电解质相结合，开发出了可在宽工作电压窗口工作的柔性对称微型超级电容器（MSC）。为了增加 MSC 器件的柔性并提高其与各向异性表面的保形能力，在聚酰亚胺（PI）薄膜表面形成相互咬合的石墨烯后，进一步将器件转移到柔性、可拉伸和透明的聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底上；该基底在弯曲测试中显示出良好的柔性和机械特性。

通过设计分子相互作用提出了一种全新的层间缠结调控策略，突破了仿贝壳石墨烯基复合纤维韧性和强度的极限。在对缠结网络的调控中，指出材料机械性能的两个增强趋势：（1）引入氢键，形成额外的动态凝聚缠结点，增强层间缠结网络，促进载荷的有效传递和应力的平均分布，实现了石墨烯基仿贝壳材料更高的强度和韧性的组合。纤维的最高强度能够达到1.58 GPa，韧性52 MJ/m3。（2）同时引入氢键和金属离子配位键，增强层间缠结网络，制备的纤维强度为2.3 GPa，杨氏模量有253 GPa，实现了更高强度和刚度的组合，超过了以往常见层状复材的增强策略。

研究通过原位反应实验实现了锂TFSI-醚电解质的锂保护层诱导接枝在石墨烯纳米带（SEI@GNRs）上的天然SEI。

在这项工作中，通过FATPS制备了石墨烯压力传感器，由于界面层的存在，灵敏度提高了近十倍。

本文报告了一种制造皮肤传感器的综合方法，这种传感器采用纸基石墨烯结构，利用激光实现纸张切割和石墨烯感应。对激光功率、扫描速度和扫描时间进行了探索，以微调石墨烯结构的特性。利用纸基石墨烯结构开发了化学和物理传感器，传感器的设计和处理方法各具特色。

本文提出的流场诱导石墨烯取向、毛细压缩提高材料密度、多核组装调控微观结构的方法可能也适用于其他二维材料，有望推动二维材料在储能、海水淡化、纳米过滤等高离子通量应用场景的应用。更重要的是，本文提出的方法简单、高效，适合大规模生产，有助于推动高性能二维材料及电极宏量制备。

这项研究采用了低成本的碳纤维毡和石墨烯片，并通过高效焦耳加热实现了石墨烯片的快速还原。极高的温度（2800 ℃）促进了碳纤维和石墨烯片之间的共价交联，构建了内部连续的三维导电网络，改性碳纤维毡的导电性能和机械性能也随之得到提升。导电性能的大幅提高揭示了该材料在雷击防护领域的应用潜力。