石墨烯纖維（GF）是由單個(gè)單元的石墨烯及其衍生物制成的宏觀組裝的纖維材料。除了傳統(tǒng)的碳纖維之外，由可調(diào)節(jié)尺寸和規(guī)則方向的GF組成的石墨烯構(gòu)建基塊有望產(chǎn)生極好的機(jī)械和傳輸性能，以及智能電子纖維設(shè)備和紡織品中的多種功能。在這里，GF的功能分為四個(gè)方面：制備、形態(tài)、結(jié)構(gòu)性能相關(guān)性以及作為柔性和可穿戴電子設(shè)備的最新應(yīng)用。介紹了用不同方法從石墨中制備GF的原理、實(shí)驗(yàn)和關(guān)鍵，重點(diǎn)是工業(yè)可行的主流策略濕法紡絲。然后，提出了機(jī)械性能和運(yùn)輸性能與結(jié)構(gòu)之間的基本關(guān)系，包括高性能的高度壓縮結(jié)構(gòu)和多功能的分層結(jié)構(gòu)。基于結(jié)構(gòu)性能公式的GF的發(fā)展促進(jìn)了其功能應(yīng)用，尤其是在電子設(shè)備中。最后，討論了GF可能推廣的方法和結(jié)構(gòu)功能集成應(yīng)用。
Figure 1. 自2011年被發(fā)現(xiàn)以來，有關(guān)GF，ISI Web of Science的年度出版物和引文數(shù)量以及關(guān)鍵問題。
Figure 2. 碳纖維的演變
Figure 3. GF的眼圖，從預(yù)制到在柔性電子產(chǎn)品中開發(fā)的最新應(yīng)用。
Figure 4.通過化學(xué)剝落法（B）和電化學(xué)途徑（C）從石墨（A）到GO的大量生產(chǎn)。D）GO通過化學(xué)剝離法制備的在水中的體積為10L的分散體。
Figure 5. A,B）具有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)（從5×10
-4到5×10
-3）的GO分散體的向列體積和偏振顯微鏡（POM）圖像。GO LCs的向列相、片層和手性相的C）POM圖像、D）示意圖和E）掃描電子顯微鏡（SEM）圖像。
Figure 6. A）示意圖顯示了GO纖維在濕紡和熱處理過程中的演變。B）基于GF織物的SEM圖像。C）以連續(xù)方式生產(chǎn)的50絲GOF。
相關(guān)研究成果于2020年由浙江大學(xué)Chao Gao課題組，發(fā)表在Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma.201902664）上。原文：A Review on Graphene Fibers: Expectations, Advances, and Prospects。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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