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            2018年石墨烯研究最近進展大放送

            1.?基礎科普

            1.1 迄今為止最專業的一篇揭露石墨烯真面目的文章!?

            2016年,我國石墨烯市場總體規模突破40億元,已形成新能源領域應用、大健康領域應用、復合材料領域應用、節能環保領域應用、石墨烯原材料、石墨烯設備六大細分市場。更深入的信息,你了解嗎?

            http://mp.weixin.qq.com/s/-j-qbKpXdkcCtxLvux-chQ

            2.?重大科研進展

            2.1 重磅:Nature連刊三文,MIT石墨烯超導重大發現!

            Nature,MIT Pablo Jarillo-Herrero、Yuan Cao團隊

            作者在魔角扭曲的雙層石墨烯中發現新的電子態,可以簡單實現絕緣體到超導體的轉變,打開了非常規超導體研究的大門。

            http://mp.weixin.qq.com/s/_dmaQ9qZRo1oj_PVe38HPA

            2.1 重磅:Nature連刊三文,MIT石墨烯超導重大發現!

            Nature,MIT Pablo Jarillo-Herrero、Yuan Cao團隊

            作者在魔角扭曲的雙層石墨烯中發現新的電子態,可以簡單實現絕緣體到超導體的轉變,打開了非常規超導體研究的大門。

            http://mp.weixin.qq.com/s/_dmaQ9qZRo1oj_PVe38HPA

            2.2 單層原子晶體分子超晶格!

            Nature,段鑲鋒、黃昱、廖蕾等

            研究人員以黑磷作為模型研究體系,CTAB作為插層分子,產生單層磷烯超晶格。層間距是黑磷中的2倍以上,有效地隔離了各個單層。

            http://mp.weixin.qq.com/s/usvyaw-HyXCvsn3SJKS8nA

            2.3 重磅:大面積單晶石墨烯將實現CVD連續量產!

            Nature?Materials,Ivan V. Vlassiouk、Boris I. Yakobson、Sergei N. Smirnov等

            美國橡樹嶺國家實驗室Ivan V. Vlassiouk與萊斯大學Boris I. Yakobson、新墨西哥州立大學Sergei N. Smirnov等團隊合作,開發了一種連續量產大面積單晶石墨烯的CVD制備技術。

            該技術采用的基本生長原理被稱之為“進化選擇生長”(Evolutionary selection growth)。也就是說,生長最快的晶粒將取代生長較慢的晶粒,生長慢的晶粒將逐步消失,最終生長最快的晶粒占據主導地位,得到高品質的單晶石墨烯。

            http://mp.weixin.qq.com/s/mbHFbVvNFHYHCaPmkrnPdw

            3.?應用新突破

            3.1 薦讀:改性隔膜助力高能量密度鋰硫電池研發

            Joule,廈門大學鄭南峰團隊

            廈門大學鄭南峰教授課題組利用氮摻雜二維多孔碳納米片構建了一種能夠顯著提升商業碳材料制備的Li-S電池性能的功能化隔膜。該工作秉承“好鋼用在刀刃上”的理念,大幅降低修飾隔膜材料的用量,為推動Li-S電池的實際應用提供新思路。

            http://mp.weixin.qq.com/s/9olaBiKE_IXKxPJ2cu_9ug

            3.2 讓氧化還原電解液“戀上”電極——給超級電容器一個驚喜

            Adv. Mater.,南京理工大學翟騰、夏暉,中國科學技術大學王功名、劉曉靜老師等

            展示了一種通過調控電極-電解質作用方式以提高超級電容器負極材料三氧化二鐵(Fe2O3)儲能性能的方法,并通過第一性原理計算探究了增量吸附的成因。

            http://mp.weixin.qq.com/s/dVqWRwsFbrpyUgRldKy-TQ

            3.3 原子分散一價Ni中心用于CO2電化學還原

            Nature Energy,大連化物所張濤、黃延強,南洋理工大學Liu Bin等

            報道了氮摻雜石墨烯基底上單中心一價Ni作為點催化劑,實現有效且穩定地實現CO2電還原。

            http://mp.weixin.qq.com/s/zo-Zca7u8vqqIst5Wu4ITA

            3.4 紅磷基電池負極材料的最新突破

            Chem,中國科學技術大學錢逸泰院士、王功名等

            中國科學技術大學錢逸泰院士團隊和王功名教授課題組設計了一種紅磷、碳納米管與石墨烯復合的三維柔性P/C電極,提升了磷基材料的容量和穩定性。

            http://mp.weixin.qq.com/s/apX9_eORIN6NpQeD3CKbcg

            3.5 非晶殼-結晶核異質結結構提升氧化鐵贗電容電容器性能

            Nano Energy,南京理工大學夏暉教授、翟騰博士和孫碩博士生等

            該文詳細介紹了一種利用硼氫化鈉溶液還原處理的普適方法制備具有高導電性和高離子傳導性的Fe2O3納米棒電極材料。

            https://mp.weixin.qq.com/s/_e6oEJfhFxtL1oKtWxE97A

            3.6 超高產氫效率的光催化劑需要雙管齊下!

            Joule,曹爽、樸玲鈺、劉新風、施興華、理化所陳勇及中南大學劉敏等

            首次將CoP納米粒子應用到分解甲酸體系中,在解決了低成本和酸耐受性的前提下,采用改善反應動力學和調控熱力學雙管齊下的策略實現了高活性、高選擇性以及強穩定的光催化產氫過程。

            http://mp.weixin.qq.com/s/cEVF3WFdCaGREc_qKar86Q

            3.7 CVD一步法構建二硫族化合物(TMD)的平面內異質結界面

            Nature,University of South Florida的Humberto R. Gutiérrez等

            作者利用MoS2, WS2的兩種化學前軀體,加熱揮發、分解后,通過載氣帶入管式爐,管式爐放上襯底,在一定溫度與壓力下即可將氣相產物沉積到襯底上。通過簡單的載氣切換,即可以在襯底上得到不同的結構!

            http://mp.weixin.qq.com/s/b-RNQdVM2PvwTgFJg9eN6g

            3.8 MN4C4單原子電催化劑的普適性合成方法與構效關系!

            Nature Catalysis,段鑲鋒、黃昱以及沙特阿拉伯沙特國王大學Imran Shakir等

            開發了一種合成具有明確結構的MN4C4型單原子電催化劑的普適性方法,并系統研究了MN4C4型單原子電催化劑的構效關系。

            https://mp.weixin.qq.com/s/qw9DflHZEDc_CY6Xtc8BXw

            3.9 基于石墨烯的用于海水淡化和凈化的獨立太陽能轉換器

            ACS Nano,南開大學陳永勝等

            報道了基于石墨烯的用于海水淡化和凈化的獨立太陽能轉換器的最新研究進展。

            http://mp.weixin.qq.com/s/CN5iTca-4ciGCseSACPvbA

            3.10 由石墨烯包覆的互聯TiO2納米顆粒組成的分級多孔納米片用于超快儲鈉

            Adv. Mater.,山東大學熊勝林、中國科學技術大學林岳等)?

            作者使用C3N4納米片同時作為犧牲模板和混合碳源制備由互聯均一的TiO2納米顆粒/氮摻雜石墨烯層狀網絡(TiO2@NFG HPHNSs)組成的分級多孔復合納米片

            http://mp.weixin.qq.com/s/v1Vu4B47kgLPipt-Sb-RZg

            3.11 新型石墨烯基開孔微球網絡,實現超疏水與超親水性的超快可逆轉化

            Adv. Funct. Mater.,哈爾濱工業大學赫曉東、王榮國等)

            研究團隊通過皮克林乳液技術和蒸汽溢出的簡單方法研制出了一種超疏水的石墨烯基材料。該材料具有微納分級網絡結構,其表面通過等離子處理1秒后便能從超疏水狀態轉化為超親水狀態,顯著縮短了轉化時間

            http://mp.weixin.qq.com/s/8SeEgxuv5mzwkVPVQbbRQg

            3.12 仿生界面設計提高石墨烯基纖維的強度和電導率

            Adv. Mater.,合肥微尺度物質科學國家研究中心俞書宏和合肥工業大學從懷萍等

            研究小組受珍珠層結構設計啟發,通過引入聚多巴胺衍生N-摻雜碳物種作為阻力增強劑、粘合劑和導電連接“橋”,提高了石墨烯基纖維的機械性能和電導率。

            http://mp.weixin.qq.com/s/CSRbzW2LnB1lKrWSyEEwrQ

            3.13 3000 K高溫下柔性還原石墨烯氧化膜的熱電性能

            Nat. Energy,馬里蘭大學胡良兵、Dennis H. Drew等

            研究人員展示了一種基于高溫還原氧化石墨烯納米片的熱電轉換材料。研究人員在3300 K進行還原處理后,3000K時的納米片膜的電導率增加到4000 S?cm-1且功率因數S2σ高達54.5μWcm-1 K-2。

            http://mp.weixin.qq.com/s/wj_qWbtKyfEyysapD0Gx3w

            3.14 微乳液誘導合成3D多孔硫/石墨烯復合海綿作為自支撐正極用于高能量密度Li–S電池

            Adv. Energy Mater. ,國家納米科學中心張娟博士、褚衛國研究員、中科院化學所郭玉國等

            研究人員采用微乳液誘導法成功制備了3D多孔硫/石墨烯@g-C3N4(S/GCN)復合海綿并將其直接作為自支撐正極用于Li–S電池。

            http://mp.weixin.qq.com/s/EqK8HEp-jHdYfXF1gK3AAA

            3.15 超高能量密度超級電容器的三元摻雜多孔石墨烯水凝膠電極

            Nano Energy,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張躍鋼、劉美男等

            文章介紹了一種三維硼,氮,磷三元摻雜多孔石墨烯水凝膠(BNP-HGH)薄膜。該材料具有高導電率,大表面積,高離子吸附能力,使得電子和離子得以高效傳輸,BNP-HGH電極可以提供350 F/g的比電容和234 F/cm3的體積容量。

            http://mp.weixin.qq.com/s/Gp-KXCuNe4P8WZRWjQ-22w

            3.16 電解水氧化綠色制備氧化石墨烯

            Nature Communication,中科院金屬所任文才等

            作者提出了一種電解水氧化的新方法,打破了150多年來通過強氧化劑對石墨進行氧化的傳統思路,實現了氧化石墨烯的安全、綠色、超快制備。

            http://mp.weixin.qq.com/s/30hiHhHSOnZkQM6a594ceA

            3.17 高性能二硫化鉬/玻璃-石墨烯堆疊異質結光電探測器

            Adv. Mater.,倫敦學院大學劉會赟、巫江研究,蘇州大學鄒貴付等

            該研究就是將新型的玻璃石墨烯與二硫化鉬結合形成異質結,首次報道了透明的玻璃石墨烯與二硫化鉬光電探測器件。在532 nm光照射下,該器件的響應度高達12.3 mA W-1,探測率1.8×1010瓊斯。

            http://mp.weixin.qq.com/s/B1C2MMLnsU2UDgvyRkSofQ

            3.18 石墨烯包裹的單相結構的混合金屬碳酸鹽復合材料的可控制備及其高效的儲鋰性能

            Adv. Funct. Mater.,哈爾濱工業大學溫廣武等

            首次報道了一種單相結構MTMCs和石墨烯復合負極材料。該團隊通過簡單的一步水熱法,成功制備出了不同錳鈷摩爾比的MnxCo1-xCO3/RGO復合材料(Mn0.7Co0.3CO3/RGO,Mn0.5Co0.5CO3/RGO,Mn0.3Co0.7CO3/RGO)。

            http://mp.weixin.qq.com/s/mNnAilESeB0fGSIgcaYFoQ

            3.19 具有強耦合作用的原子級厚度介孔Co3O4/石墨烯用于可編織線狀柔性鋅空電池

            Adv. Mater:,天津大學胡文彬、鐘澄等

            通過一種快速、簡單、連續的方法制備出一種可編織的柔性線狀鋅空電池;此外,該課題組還設計制備了一種具有高效氧還原與氧析出催化性能的原子級厚度的介孔Co3O4/N-rGO(介孔四氧化三鈷/氮摻雜氧化還原石墨烯)復合納米片。以該復合納米片作為催化劑的柔性線狀鋅空電池表現出優異的性能。

            http://mp.weixin.qq.com/s/MaWEwV1-Eh5qT0cnGfIK1A

            3.20 用于液滴型浮動電極的無粘性、無腐蝕性、可導電石墨烯包覆液態金屬液滴有效制備

            Adv. Funct. Mater.,深圳大學周學昌等

            本文提出了一種制備高導電性的石墨烯包覆液態金屬(GLM)液滴的可行方法,并闡述了其在電路中作為非黏性、非腐蝕性、可移動柔性接觸的應用。

            http://mp.weixin.qq.com/s/LyaFeMLBuARAW-t4Zk68nA

            3.21 軌道雜化策略激活石墨烯水氧化潛力

            Energy Environ. Sci.,南京大學鄒志剛、閆世成等

            此項研究提出利用強電子受體的3d過渡金屬離子與石墨烯材料配位結合,有效降低石墨烯電子轉移勢壘,更易于調控石墨烯的費米能級。

            http://mp.weixin.qq.com/s/97jPrQUG3IaE7FVUbQJpZg

            3.22 MoS2/石墨烯納米片在高倍率性能鈉離子電池上的應用研究

            Adv. Energy Mater.,中南大學王海燕、昆士蘭大學王連洲等

            報道了MoS2 / 石墨烯復合材料在高性能鈉離子電池中應用的最新研究進展。研究人員以市售的MoS2塊體和石墨為原料,借助球磨引發的化學插層和物理剝離,成功制備了MoS2 / 石墨烯納米片復合材料。

            http://mp.weixin.qq.com/s/hqsgTLrVULE0V7_soSergw

            3.23 化學法剝離生物質制備多孔類石墨烯碳材料用于高性能超級電容器

            Adv. Energy Mater.,西南大學李長明等

            使用化學法剝離生物質,制備了多孔類石墨烯碳材料,并對不同預處理劑的作用機理進行了研究和探討

            https://mp.weixin.qq.com/s/YYQn4vMjnh5qYSQRGNOHOw

            3.24 分子支柱法實現COF在GO上的垂直生長

            Angew.Chem.Int.Ed.,于默奧大學Alexandr V. Talyzin等

            該團隊提出一種制備具有高儲能性能COF/石墨烯復合材料的新策略。在該工作中,研究人員通過引入分子支柱的方法,實現了COF-1材料于氧化石墨烯(GO)上的垂直生長。

            http://mp.weixin.qq.com/s/nfqDHkTmOMeIo8XtrfrGcg

            3.25 基于同軸纖維的全固態非對稱超級電容器達到與微型電池相媲美的能量密度

            Adv. Energy Mater.,清華大學張躍鋼、中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所劉美男等

            該工作通過在碳納米管纖維表面依次負載多孔CoNi合金和Au摻雜的MnOx納米顆粒,構成同軸的Au-MnOx@CoNi@CNT核殼結構。

            http://mp.weixin.qq.com/s/RHxOORYt9M7u9PVOnycKBg

            3.26 基于二維材料的可耐受超高溫憶阻器

            Nature Electronics,南京大學繆峰、王鵬教授以及馬薩諸塞大學楊建華等

            該文章報道了一種利用二維層狀硫氧化鉬(氧化二硫化鉬)以及石墨烯構成三明治結構的范德華異質結,測試結果顯示這種基于全二維材料的異質結能夠實現非常穩定的開關:可擦寫次數超過千萬次(107),擦寫速度小于100 ns,并且擁有很好的非揮發性。

            http://mp.weixin.qq.com/s/dgPmh4ZEcE8H2cbtvlMoXw

            供稿丨深圳市清新電源研究院

            部門丨媒體信息中心科技情報部

            撰稿人丨清新電源編輯中心

            主編丨張哲旭


            2018年石墨烯研究最近進展大放送

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