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氧化石墨烯 - 应用与机遇 || 氧化石墨烯/还原氧化石墨烯气凝胶
摘要： 本章将探讨基于氧化石墨烯/还原氧化石墨烯的气凝胶——这类由二维碳纳米颗粒构成的复合材料具有特定结构，能有效防止石墨烯层团聚，其高度发达的比表面积使其在超级电容器、传感器、电池和执行器材料领域极具技术应用潜力。本章阐述了现有氧化石墨烯/还原氧化石墨烯复合气凝胶的制备方法、材料结构特征，重点介绍了表面改性、结构调控、力学性能提升等关键研究方向及其最具前景的应用。研究表明，此类材料具有较高的比表面积和石墨烯层剥离度，但亟需改进：一方面源于石墨烯气凝胶及其复合材料的脆性缺陷，另一方面需要通过表面修饰来调控孔隙结构。
关键词： 交联、水热合成、高孔隙材料、碳基材料、还原氧化石墨烯气凝胶、氧化石墨烯气凝胶、自凝胶化
更新于2025-09-23 15:21:21
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采用碳包覆ZnAl层状双氢氧化物(C/ZnAl-LDH)制备低成本无铂对电极及其在染料敏化太阳能电池中的性能分析
摘要： 碳基材料是染料敏化太阳能电池（DSSCs）中铂对电极（CEs）的有效替代品。本研究介绍了一种新型碳包覆ZnAl层状双氢氧化物（C/ZnAl-LDH）可作为DSSCs的有效对电极。通过葡萄糖溶液热解ZnAl-LDH合成了C/ZnAl-LDH。采用TEM、SEM、XRD和BET分析对合成的C/ZnAl-LDH进行表征，并利用AFM光谱分析了Pt和C/ZnAl-LDH薄膜的表面粗糙度。采用刮涂法将C/ZnAl-LDH浆料均匀涂覆在FTO玻璃基底上。循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和塔菲尔极化等电化学测试表明，由于C/ZnAl-LDH对-I3具有与铂对电极相当的优良还原速率，因此可用作对电极。测得C/ZnAl-LDH对电极的开路电压V(oc)为0.66 V，短路电流密度J(sc)为11.97 mA/cm2。在相同测试条件下，采用C/ZnAl-LDH对电极组装的电池功率转换效率（PCE）为3.18%，与铂对电极的4.62%相当。
关键词： 染料敏化太阳能电池、碳基材料、对电极、层状双氢氧化物、电化学参数
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有增强光热驱动性能的等离子体辅助氧化石墨烯薄膜用于软体机器人
摘要： 碳基材料因其热脱附或热膨胀特性被广泛用作光驱动软体执行器。然而，在此类薄膜结构中采用被动层会显著限制执行效率（如弯曲幅度和速度）。本研究开发了一种由氧化石墨烯（GO）-聚多巴胺（PDA）-金纳米颗粒（Au NPs）/聚二甲基硅氧烷（PDMS）构成的双活性层强化双层复合薄膜。该薄膜用另一个AuNPs增强的热响应层替代了传统被动层。当施加近红外光照射时，整个薄膜通过GO-PDA-Au NPs层的水分流失和PDMS层的热膨胀实现可控形变。得益于双活性双层机制，该薄膜的执行效率较传统方法显著提升：弯曲幅度提高达173%，执行速度增至3.5倍。该软体执行器可作为具有高执行强度的人工手臂使用，亦能充当无线夹持器。此外，该薄膜可设计为具备直线运动、滚动及转向等多种运动模式的软体机器人。这种复合薄膜为仿生软体机器人及未来应用提供了新机遇。
关键词： 等离激元增强效应、软体操纵器、碳基材料、软体机器人、双活性双层结构
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 加拿大安大略省渥太华(2018年8月7日-2018年8月9日)] 2018国际柔性电子技术会议(IFETC) - 纺织基碳基可拉伸RFID标签的制备与性能评估
摘要： 我们制造了用于无源超高频（UHF）RFID标签的碳基可拉伸天线。这些标签天线是通过在可拉伸弹性带上刷涂制成的。除了对制造的RFID标签在循环拉伸前后进行无线性能评估外，还研究了这种新型碳基天线材料的特性。将所制备的RFID标签的无线性能与类似的银基可拉伸RFID标签进行了比较。根据获得的结果，所制备的碳基标签天线的性能虽未达到银基标签天线的高水平，但其约2至2.4米的读取范围适用于多种纺织品集成RFID应用。拉伸会导致标签读取范围永久性降低，但即使经过100次拉伸循环后它们仍能正常工作?？悸堑降鼻暗缱恿煊蛳蚋繁！⒏叱杀拘б娌牧戏⒄沟那魇?，这些初步结果非常有前景。
关键词： 被动式超高频射频识别、纺织基材、可穿戴电子设备、碳基材料、天线、可拉伸电子器件
更新于2025-09-22 23:16:31
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一种用于高效碳基平面CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的新型反溶剂洗涤策略
摘要： 全无机CsPbBr3因其优异的稳定性在光伏领域备受关注。然而CsPbBr3钙钛矿常存在结晶度差和薄膜形貌不佳的问题。现有研究多聚焦于CsBr沉积工艺来改善薄膜质量，却鲜少关注PbBr2框架膜的结晶动力学。本研究首次提出针对PbBr2膜的新型反溶剂洗涤策略来制备高质量CsPbBr3膜，该技术显著影响PbBr2晶体的成核与生长过程。相较于未处理样品，制备的CsPbBr3膜具有更均匀的分布、更高的结晶度与覆盖度以及更大的晶粒尺寸。性能最优的反溶剂处理钙钛矿太阳能电池实现了8.55%的扫描光电转换效率，这是目前平面CsPbBr3器件报道的最高效率之一。这种提升主要源于缺陷密度降低带来的高效电荷传输和非辐射复合抑制。此外，器件在空气中存放1000小时及持续80°C热老化下均展现出卓越的稳定性。本研究为调控CsPbBr3薄膜的生长动力学与形貌提供了新思路。
关键词： 反溶剂洗涤、CsPbBr3、平面异质结、高效稳定、碳基材料、低成本
更新于2025-09-19 17:13:59