石墨烯是一種具有優(yōu)異力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性能的二維碳材料。石墨烯的高效制備及宏觀(guān)組裝對其規模應用具有重要意義。目前，石墨烯宏觀(guān)體的常規制備方法如液相自組裝、3D打印和催化模板法等僅能實(shí)現石墨烯片層間的非共價(jià)弱相互作用連接，導致石墨烯晶體結構的不連續，成為限制石墨烯宏觀(guān)體電學(xué)性質(zhì)的主要因素。
鑒于此，研究人員開(kāi)發(fā)了一種激光輔助的layer-by-layer共價(jià)生長(cháng)方法來(lái)制備高結晶石墨烯宏觀(guān)體，分子動(dòng)力學(xué)模擬從理論上揭示了其共價(jià)生長(cháng)機制。共價(jià)生長(cháng)法使得材料具有連續的晶體結構，與非共價(jià)組裝相比，其跨層電導率實(shí)現了100倍的提高。該材料有助于解決石墨烯規模化應用面臨的層狀堆垛、晶體質(zhì)量調控、離子輸運通道、體積效應等問(wèn)題，為石墨烯的儲能電極應用奠定了基礎。相關(guān)研究成果發(fā)表在Advanced Functional Materials (Adv. Funct. Mater., 2023, DOI: 10.1002/adfm.202305191)上。
上述工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、安徽省科技重大專(zhuān)項、安徽省重點(diǎn)研發(fā)計劃等項目的支持。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202305191
