锂离子电池凭借高能量密度与循环稳定性,已成为便携式电子与电动汽车的主流储能器件。然而,传统电极材料在倍率性能、结构稳定性与长循环寿命方面仍面临挑战。因此,开发高容量、长寿命的先进电极材料具有重要意义。基于此,本文,?印度喜马偕尔邦中央大学团队在《Next Materials》发表名为"Recent progress in graphene-assisted vanadium oxide nanocomposites towards advanced lithium-ion battery electrodes"的综述论文,系统梳理了石墨烯辅助氧化钒(VOx)纳米复合材料作为下一代锂离子电池电极的研究进展。
激光诱导石墨烯(LIG)凭借其原位成型、多孔结构、柔性与可图案化等优势,在柔性电磁干扰(EMI)屏蔽与焦耳热薄膜领域展现出巨大潜力。然而,原始 LIG 受限的导电连续性削弱了电子传输,制约了电磁衰减与焦耳热效率。因此,在多孔 LIG 内部构建连续导电网络,对实现高屏蔽效能与快速电热响应具有重要意义。
钠离子电容器(SICs)凭借高功率密度在储能领域前景广阔。然而,受限的阴离子存储容量、迟缓的界面动力学,以及高工作电压下阴极/电解质稳定性不足,严重制约了其实际能量密度。因此,开发高能量密度的钠离子电容器阴极材料具有重要意义。基于此,本文,新疆大学刘岸杰 副研究员、 贾殿赠 教授、王省超教授等在《Advanced Functional Materials》期刊发表名为"Defect‐Guided Etching of Coal Tar Pitch Toward Hierarchical Porous Carbon Cathodes for High‐Energy Sodium‐Ion Capacitors"的论文,研究提出了一种缺陷引导刻蚀策略,以低成本煤焦油沥青为前驱体构筑高性能碳阴极。该碳材料通过酸化处理预氧化与原位氮掺杂相结合,实现了分级多孔结构。
超级电容器凭借其高功率密度、快速充放电与长循环寿命,在便携式电子、柔性储能与电网调频等领域展现出巨大潜力。然而,其较低的能量密度以及对传统化石/金属基活性材料的依赖,使器件难以兼顾高性能与可持续性。
电子设备的快速微型化使功率密度呈指数级增长,导致热量积聚和瞬态热冲击成为主要瓶颈。相变热界面材料(PC-TIMs)提供了一种有前景的解决方案,但其应用受到固有热导率较低和液体泄漏问题的制约。
纺织品的阻燃防护与印染废水的染料治理分别在消防安全与环境保护领域展现出重要价值。然而,现有功能材料往往局限于单一功能,难以在同一体系中兼顾高效阻燃与污染物吸附,且活性位点不足制约了实际应用。因此,开发兼具阻燃与吸附双功能的石墨烯基复合材料具有重要意义。基于此,本文,印度孟买化学技术研究所 Surajit Some 团队在《ACS Applied Engineering Materials》发表名为"Tailored Graphene Derivative: A Bifunctional Approach for Flame Resistance and Dye Remediation"的论文,研究提出了一种双功能复合策略。该复合材料(THTPP@GD)通过三嗪聚合、磷酸酯功能化并与氧化石墨烯(GO)共价复合,构建出兼具丰富活性位点的多功能阻燃–吸附架构。
氧化石墨烯(GO)凭借其独特的性质,在诸多领域相较传统工程材料展现出巨大潜力。然而,目前利用该纳米材料构筑宏观三维结构的研究仍十分有限。因此,发展 GO 宏观三维结构的可控构筑策略具有重要意义。基于此,本文,英国邓迪大学Siyu Liu、Xue-Mei Lin等在在《Advanced Materials Interfaces》发表名为"Macroscopic Graphene Oxide Corrugated Structures"的论文,研究提出了一种以模具压印结合水增塑的 GO 宏观三维波纹结构构筑策略。该三维波纹结构以真空抽滤 GO 纸为前驱体,通过对应模具将平整 GO 纸压制成型,实现了三角波纹、正弦波纹与波纹板等多种宏观三维构型的精准构筑。
纤维状超级电容器凭借其优异的机械柔性与一维结构,被认为是可穿戴电子极具前景的微能量存储单元。然而,传统器件电解质存在潜在毒性、且易泄漏带来安全隐患,严重制约其实际应用。因此,开发生物友好、安全可控的柔性储能策略具有重要意义。基于此,本文,安徽大学何稳 副教授、王佩红 教授团队在《Nano Letters》发表名为"Interface Engineering Strategy of Polydopamine-Decorated rGO/Carbon Fiber Electrodes toward Robust Sweat-Activated Yarn Supercapacitors"的论文,研究提出了一种界面工程调控策略。该团队设计并制备了聚多巴胺修饰的还原氧化石墨烯(rGO/PDA)复合材料,并成功构建了高性能汗液激活纱线超级电容器(SYSC)。
石墨烯等碳材料凭借其优异的电学性能与原子级轻量结构,在下一代自旋电子学器件中展现出巨大潜力。然而,碳材料在室温下的本征铁磁性长期受到质疑,其观测到的磁性往往被归因于外禀杂质或结构缺陷,块体碳体系中本征铁磁性的起源与稳定实现机制仍不清晰。因此,揭示碳材料室温本征磁性的产生机制并构建相应的块体材料,对发展碳基自旋电子学具有重要意义。基于此,本文,深圳大学 刁东风教授团队在《Advanced Materials》期刊发表名为"Wafer-Scale Hyper-Porous Graphene Network With Intrinsic Ferromagnetism at Room-Temperature"的论文,研究提出了一种晶圆级超多孔石墨烯网络(HGN)的构建策略。该石墨烯网络通过超多孔结构设计,在块体碳体系中实现了室温下的本征铁磁性。