arXiv:石墨烯纳米限域电解液性质预测新方法,电池与电容界面设计添理论工具
9月28日提交至arXiv(2609.35068)的论文提出预测石墨烯纳米限域条件下电解液密度、扩散系数与电导率的方法,厘清限域效应与表面相互作用对电解液行为的贡献,为超级电容器与电池界面设计提供理论依据。
共 16 篇 · B910化工 · AI 化学信息库
9月28日提交至arXiv(2609.35068)的论文提出预测石墨烯纳米限域条件下电解液密度、扩散系数与电导率的方法,厘清限域效应与表面相互作用对电解液行为的贡献,为超级电容器与电池界面设计提供理论依据。
Phys.org 9月19日报道,研究显示强光束可临时重塑材料的电子能带结构,使石墨烯进入瞬态拓扑非平衡态;双色光组合被用于精确操控电子在这一瞬态拓扑态中的流动,为光控超快量子器件与光子学开关提供新路径。
厄瓜多尔洛哈理工大学与意大利机构研究人员在《Electron》期刊发表论文,计算设计并优化了一种基于硼硅玻璃/铝/氧化铝/纳米材料多层结构的光学传感器,利用表面等离子体共振(SPR)原理检测水中痕量 Hg(II)、Pb(II)、Zn(II) 金属离子及二元混合物。该传感器目前处于数值设计与优化阶段,尚未实物制造。
arXiv 9月10日预印本(2609.11602,剑桥大学Brookes、Michaelides、Schran等)用机器学习原子间势模拟石墨烯-水界面缺陷处的水分解:气相中单空位分解水只有一条协同路径,而溶剂化条件下打开两条竞争性低能垒路径(生成SV-H+OH⁻的碱性路径与SV-OH+H₃O⁺的酸性路径),生成不同吸附中间体并增强石墨烯-水吸附,对碳材料功能化与纳米流体传输有意义。
澳大利亚石墨烯厂商First Graphene获得本土聚氨酯制造商Pacific Urethanes的首个PureGRAPH生产采购订单,用于采矿聚氨酯配方提升阻燃性能。石墨烯片层在聚合物基体中形成热屏障并促进成炭,可在保持耐磨机械性能的同时改善防火表现。公司估算全球聚氨酯采矿制品市场年规模约26亿美元,2032年可接近38亿美元。
Leibniz聚合物研究所团队在arXiv发布PCL去浸润液滴研究:在玻璃/硅上近均相成核、碳基基材上异相成核、石墨烯上发生预冻结且所有液滴同时结晶,成核率偏离经典成核理论;石墨烯上晶体取向度最高,外延生长可达数百纳米,证明预冻结基材是理想成核剂。
ChemRxiv预印本(9月4日):Ferland与Adamson报道通过界面自组装在仅1vol%石墨烯添加量下构建分离导电网络,制得兼具压阻传感与电热功能的硅橡胶泡沫,回避了传统分离网络复合材料繁琐多步加工的规模化障碍。
曼彻斯特大学国家石墨烯研究所团队构建了间距小于1纳米且电学解耦的双魔角双层石墨烯器件,通过可调屏蔽层削弱电子间库仑相互作用后,超导被完全抑制。这为电子相互作用驱动(非常规)超导机制提供了直接实验证据。论文发表于《Physical Review X》。
arXiv 9月2日新论文(2609.02744)通过DFT计算与机器学习结合研究石墨烯衍生物与金属卤化物钙钛矿的相互作用:氧化石墨烯(GOF)与钙钛矿晶格作用更强但引发更大结构畸变、界面极化和局域隙态,而 pristine 石墨烯片(GF)形成基本无扰动的接触且在宽组分范围内保持该特性——两类材料在钙钛矿器件中不可互换,为石墨烯添加剂的选型提供设计准则。
石墨烯领域权威、SKKU教授Rodney S. Ruoff在arXiv发表观点文章,提出在长达两公里的可复用单晶金属表面上反复"生长-热剥离-再生长"原子级薄膜的工艺设计评估:单晶石墨烯和氮化硼的大尺寸制造长期受限于批次生长与转移,若快速全面积生长实现,热剥离将成为限速环节。文章定义了决定该概念是否值得发展的两项关键实验。
研究团队利用二维片层在粘性溶剂中的类高分子粘弹性,实现高达11倍的超高倍率牵伸纺丝,结合高温退火消除层间无序堆叠与空隙等多尺度缺陷,制出宏观石墨烯纤维。纤维抗拉强度达5.9 GPa,杨氏模量963 GPa,热导率最高1720 W/(m·K),电导率1.3 MS/m,在航空航天、热管理与能源领域有应用前景。
8月26日提交至arXiv的论文展示了一种室温工作的石墨烯亚太赫兹探测器,首次单片集成在高电阻率硅介质波导上,工作于D波段(110-170 GHz)。器件通过锥形槽线天线将波导导模耦合至hBN封装的石墨烯沟道,电压响应度达11.5 V/W、3dB带宽1.94 GHz,为全集成室温太赫兹光子电路提供了实用路径。
arXiv新预印本(2608.26025)研究以镍纳米颗粒功能化新型多孔材料3D-Graphene以提升储氢性能:通过分子氢与原子氢两种加氢方式对比氢摄取量,并借助SEM与XPS表征形貌、结构与表面化学状态,同时评估纳米颗粒对抗氧化性的影响,为多孔储氢材料的结构设计提供实验依据。
8月26日消息,C&EN报道美国西北大学研究团队在ACS 2026秋季年会能源与燃料分会上报告:将金属氧化物正极颗粒表面"贴附"石墨烯可改善锂电干法电极工艺的均匀性(预印本DOI: 10.26434/chemrxiv-2026-lkcw)。干法工艺省去有毒溶剂与巨型烘干炉,可为超级电池工厂节省数亿美元成本,但无溶剂条件下难以形成均匀无缺陷涂层。实验显示石墨烯包覆活性材料的电极在容量、循环寿命和电阻上均优于对照电极。
莱斯大学研究团队在《Advanced Materials》发表研究,证实石墨烯中天然形成的纳米皱褶可改变材料电学性质,为挠曲电效应(flexoelectricity,材料非均匀弯曲时产生电荷)提供证据。团队用特种显微探针测量皱褶形貌、局部电学与电流,结合拉曼光谱与计算机模拟,将剧烈弯曲皱褶与平坦石墨烯对比,分离出曲率效应。该发现意味着未来可通过改变形状而非化学掺杂调控原子级厚度材料的电性。
西湖大学徐世刚团队在《自然·材料》报道扭转菱面体石墨烯量子反常霍尔平台:1+N层结构中陈数C=N,由层数直接设定且可用静电掺杂与位移场原位切换符号,并在双层-四层器件中实现C=3与C=4间的位移场驱动拓扑相变,为按需构筑关联拓扑态提供电学可调平台。