石墨烯材料因其優(yōu)異的力學(xué)和電學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。然而，將石墨烯片組裝成宏觀尺度下的石墨烯材料和復(fù)合材料的過程中，石墨烯片之間往往會(huì)出現(xiàn)空隙和褶皺，這會(huì)降低石墨烯材料的性能。在過去十年中，科研人員已想出種種策略來克服這些不足，制備了宏觀尺度下高強(qiáng)度的的石墨烯材料。例如，拉伸強(qiáng)度高達(dá)3.4 GPa的石墨烯纖維和拉伸強(qiáng)度超過1.5 GPa的石墨烯薄片。因此，合成的高強(qiáng)度石墨烯材料被用于許多實(shí)際應(yīng)用中。
制備高強(qiáng)度石墨烯材料的策略發(fā)展線
在此，北京航空航天大學(xué)程群峰研究員綜述了石墨烯材料的最新進(jìn)展、成就和面臨的挑戰(zhàn)。首先介紹了制備高強(qiáng)度石墨烯材料的諸多策略，并比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。然后討論了材料的制備過程、基本機(jī)械性能（拉伸強(qiáng)度、韌性和楊氏模量），以及電和磁性能（電導(dǎo)率、電磁干擾屏蔽、熱傳導(dǎo)、離子傳輸和電化學(xué)儲(chǔ)能）。最后，介紹了石墨烯材料當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)及其應(yīng)用前景。綜述以題為“Chemical strategies for making strong grapheme materials”發(fā)表在《Angewandte Chemie International Edition》上。
文章亮點(diǎn)：
1、總結(jié)了制備高強(qiáng)度石墨烯材料的最新進(jìn)展和研究成果。
2、展示了一系列制備高強(qiáng)度石墨烯材料的策略，包括填充法、協(xié)同法和冷凍拉伸誘導(dǎo)排列法等。
3、討論了石墨烯材料在電磁干擾屏蔽、熱傳導(dǎo)、離子傳輸和電化學(xué)性等應(yīng)用方面的優(yōu)異性能。
4、介紹了制備可集成多功能的新型高強(qiáng)度石墨烯材料的前景。
圖1制備高強(qiáng)度石墨烯材料的策略
