石墨烯作为一种具有巨大潜力的二维材料曾经备受瞩目，但近年来对石墨烯的关注度似乎有所减弱，引发了人们对其发展方向和应用前景的疑虑。

首先，尽管石墨烯在过去几年里吸引了大量的科研投入和商业关注，但由于其制备和应用过程中的技术和经济挑战以及潜在的环境和安全问题，其商业化进展并不如预期，这导致了一些人对石墨烯的热情稍有冷淡。

其次，石墨烯的研究重点似乎在转移。尽管石墨烯自身具有出色的电导率、导热性和机械强度，但学术界和工业界的关注正在逐渐转向与石墨烯相关的复合材料、纳米器件和其他二维材料，这些材料和技术具有更广阔的应用前景，并成为当前研究的热点。

此外，大规模生产石墨烯仍然是一个挑战。尽管科学家们已经开发出了各种制备方法，如机械剥离、化学气相沉积和化学氧化还原法，但实现石墨烯的大规模产业化仍面临着技术成本和可持续性等问题。

然而石墨烯并未完全失去其吸引力，在一些特定领域石墨烯仍然展现出巨大的潜力和应用价值，例如在电子学、光电子学、能源存储、传感器技术和生物医学领域，石墨烯仍然被广泛研究和应用。

并没有真的过气，石墨烯仍顶刊连连

1：石墨烯磁性 发了篇Nature!!!

美国麻省理工学院物理系巨龙和哈佛大学Hongkun Park等人探讨了具有菱形层叠结构的五层石墨烯中的轨道多铁性。研究故意扭转了石墨烯与六方氮化硼层之间的夹角，使其远离零度，以避免莫尔超晶格效应。与此同时，系统的反演对称性确保了贝里曲率为零。当通过电场开启带隙时，靠近能带边缘的态会获得非零的贝里曲率。贝里曲率的符号、反常霍尔电阻Rxy和轨道磁化取决于谷指标和E。这些结果清楚地表明在菱形石墨烯中，谷和轨道磁性是两个独立的序参量。因此，在五层石墨烯中，可能存在四个谷极化状态，也就是形成了一个谷磁“四重奏”，分别为（K，+M）、（K，-M）、（K'，+M）和（K'，-M），每个状态的费米表面穿过其中一个四个能带。五层石墨烯中的可调贝里曲率平带为电子相关性和量子几何效应提供了丰富的研究领域。相关研究成果以“Orbital multiferroicity in pentalayer rhombohedral graphene”为题，发表在顶级期刊《Nature》上。

2：陈军教授Small：一石二鸟：石墨烯剥离酞菁基COF实现锂离子电池高离子电导率和快速反应动力学

江西理工大学的陈军教授与中国科学院物理研究所的李玉涛研究员合作，在国际知名期刊Small上发表题为“Two Birds One Stone: Graphene Assisted Reaction Kinetics and Ionic Conductivity in Phthalocyanine-Based Covalent Organic Framework Anodes for Lithium-ion Batteries”的研究文章。该研究报道了一种“一石二鸟”的设计策略，同时实现离子电导率和反应动力学显著提高，并揭示了酞菁基COF作为锂离子电池电极材料的容量增强机制和锂存储机制，系统地阐明了PMDA-NiPc和石墨烯在复合材料中各自的容量贡献。研究团队利用石墨烯作为分散介质，减少大块COFs的堆积，获得小体积、少层的COFs，缩短离子迁移路径，提高锂离子在二维(2D)网格层状结构中的扩散速率。PMDA-NiPc-G的锂离子扩散系数(DLi+)为3.04 × 10−10 cm2 s−1，是PMDA-NiPc(0.84 × 10−10 cm2 s−1)的3.6倍。使得PMDA-NiPc-G在300次循环后可以实现1290 mAh g-1的高可逆容量，并且在接下来的300次循环中几乎没有容量衰减。该策略对于降低COFs的紧密堆积程度，提高活性位点利用率，促进有机电极材料的发展具有潜在的价值。

3：魔角石墨烯 再发Nature!!!

美国普林斯顿大学Ali Yazdani课题组使用高分辨率扫描隧道显微镜来研究MATBG中相关相位的波函数。间隙相的波函数平方，包括关联绝缘相、赝间隙相和超导相的波函数平方，在对摩尔尺度具有复杂空间依赖性的石墨烯原子晶格上表现出明显的对称性破损斑图，具有√3×√3超周期性。本工作介绍了一种基于对称性的分析，使用一组复值局部序参量，它们显示出复杂的纹理，以区分各种相关的相位。本工作将观察到的关联绝缘体在每摩尔单元填充±2 电子时的量子织构与理论基态预期的量子织构进行了比较。在典型的MATBG器件中，这些纹理与所提出的非公度Kekulé螺旋序非常匹配，而在超低应变样品中，本工作的数据具有类似于时间反演对称区间相干相位的局部对称性。此外，MATBG的超导态显示出强的谷间相干特征，仅与本工作相敏测量的绝缘体的超导态区分开来。相关论文以题为“Quantum textures of the many-body wavefunctions in magic-angle graphene”的论文发表在Nature上。

4：诺奖得主 再用石墨烯发Nature！！！

今日，英国华威大学P. R. Unwin和曼彻斯特大学M. Lozada-Hidalgo、A. K. Geim（诺奖得主、石墨烯之父）课题组合作，利用高分辨扫描电化学池显微镜(SECCM)发现虽然通过机械剥离的单层石墨烯和六方氮化硼的质子渗透不能归因于任何结构缺陷，但二维膜的纳米波纹极大地促进了质子传输。本工作通过SECCM观察到的质子电流的空间分布显示出明显的不均匀性，这些不均匀性与纳米波纹和应变积累的其他特征密切相关。本工作的结果强调了纳米尺度的形貌是实现质子通过二维晶体传输的重要参数，大多被认为是平面的，并且表明应变和曲率可以作为额外的自由度来控制二维材料的质子渗透性。相关论文以题为“Proton transport through nanoscale corrugations in two-dimensional crystals”的论文发表在Nature上。

5：南方科技大学曾林&赵天寿最新NC：3D分级石墨烯阵列为水系锌电池提供了稳定的锌负极

南方科技大学曾林&赵天寿教授课题组开发了两种由氮掺杂石墨烯纳米纤维簇锚定在改性多通道碳的垂直石墨烯阵列组成的三维分级石墨烯矩阵。具有径向碳通道的石墨烯矩阵具有高的表面积和孔隙率，有效地减小了表面局部电流密度，调控了Zn2+离子浓度梯度，均匀化了电场分布，从而调控了Zn的沉积。因此，在120 mA cm-2的电流密度下，经过3000次循环后，该复合材料的库伦效率高达99.67%，在80 mA cm-2和80 mAh cm-2的电流密度下，对称电池可以实现2600 h的无枝晶循环。所设计的全电池具有16.91 mAh cm-2的优异容量。与活性炭匹配的Zn电容器在40 mA cm-2下表现出优异的20000次循环的长期循环性能。这种为锌负极构建三维分级结构的策略可能为金属负极在高倍率和高容量下运行开辟一条新的途径。相关论文以题为“3D hierarchical graphene matrices enable stable Zn anodes for aqueous Zn batteries”的论文发表在Nature Communications上。

6：三维碳纳米纤维/氧化石墨烯复合气凝胶

据中科院官网报道，中国科学院城市环境研究所污染防治材料与技术研究组设计了三维碳纳米纤维/氧化石墨烯复合气凝胶（CNF/GOA）。氧化石墨烯的引入，增强了CNF/GOA的力学性能，并构建了丰富的分级互连孔道结构，加快了水的传输和盐的扩散，实现了高蒸发速率和良好的拒盐性。此外，通过调控CNF/GOA的浸没深度和孔道结构，抑制了水的热传导损失，降低了水的蒸发焓。该研究在一个太阳光照强度下实现了3.47kg m-2 h-1的蒸发速率。即使处理高盐水（24.0 wt%NaCl和工业废水），蒸发器表面也没有产生任何盐结晶。长期实验和户外脱硫废水蒸发实验表明，CNF/GOA颇具实际应用前景。 相关研究成果以Salt-resistant carbon aerogel with hierarchical interconnected channels for continuous and efficient solar evaporation of hypersaline water为题，发表在Science China Materials上。

7：Nat. Commun.：石墨烯复合材料的低温特性演变：从热导体到热绝缘体

美国加利福尼亚大学河滨分校和俄克拉荷马大学Alexander A. Balandin等人研究了在从2 K到室温的温度下的环氧树脂-石墨烯复合材料的热性能。有趣发现，在低温下，石墨烯复合材料的热导率可以高于或低于参考的纯环氧树脂，这取决于石墨烯填料的含量和温度。这与在室温附近观察到的情况截然不同。此外，存在一个明确定义的交叉温度，以上温度时，添加石墨烯会增加热导率，而以下温度时，添加石墨烯会降低热导率。石墨烯复合材料在能够提供热导率最大增强和最大抑制的材料中是独特的。研究者提供了一个物理模型来解释这一反直觉的趋势，并提供与测量结果相符的数值模拟数据。得到的结果表明，可以使用相同的组分材料制备复合材料，既用于去除热量又用于在低温下进行热绝缘的电子组件。后者构成了热管理的概念性变化，通常热管理依赖于不同的材料来进行热传导和隔离。相关工作以“ Cryogenic characteristics of graphene composites—evolution from thermal conductors to thermal insulators”发表在《Nature communication》上。

8、双层石墨烯BLG上制备单层二硒化钨WSe2

2023年1月11日，Nature 报道了研究人员在双层石墨烯BLG上制备单层二硒化钨WSe2，通过近邻效应在双层石墨烯中引入自旋轨道耦合，BLG-WSe2 异质结构能够显著地促进超导性能，不仅超导转变温度 Tc 可以提升一个数量级，超导电性也不再依赖于面内磁场，并且超导电性在相图中占据了很大的相空间。同时，研究人员还发现 BLG-WSe2 的相图以及超导关于电位移场，有着很强的非对称性。这表明从二硒化钨近邻得到的 Ising 自旋轨道耦合，在超导库珀配对中起着至关重要的作用。该项研究成果，为设计坚固、高度可调和超洁净的石墨烯基超导体奠定了基础。

文章题目：Enhanced superconductivity in spin–orbit proximitized bilayer graphene

由以上的报道可以看出，石墨烯还有很多神奇的性能等待科研人员去发现和探索。

文章来源： 先丰纳米，西柚鱼说，材料人APP