科學(xué)家們經(jīng)過在銅箔上添加前體分子，以自下而上的方式合成了石墨二炔衍生物，其間，銅箔自組織構(gòu)成有序的層狀納米結(jié)構(gòu)。使用具有有趣電子性質(zhì)的官能團(tuán)單體，所制備的功能性石墨二炔，具有共同電化學(xué)和形態(tài)性質(zhì)。據(jù)介紹，在這些官能團(tuán)中，那些具有吸電子效應(yīng)的官能團(tuán)，能夠減小石墨二炔的帶隙，而且提升電導(dǎo)率。氰基基團(tuán)尤其有用，在作為負(fù)極資料使用時(shí)，經(jīng)過氰基調(diào)整的石墨二炔表現(xiàn)出優(yōu)異的鋰存儲(chǔ)才能，而且能夠在經(jīng)過數(shù)千次循環(huán)后保持穩(wěn)定的功能。

    相比之下，研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過很多的甲基官能團(tuán)調(diào)整石墨二炔，官能團(tuán)能夠?yàn)槭簿W(wǎng)狀物供給電子，使層間距變得更大，導(dǎo)致資料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。在這種情況下，負(fù)極資料只能承受幾個(gè)充放電循環(huán)。研究人員還將這兩種改性石墨二炔資料與一種只有氫占有官能團(tuán)位置的“空”資料進(jìn)行了比較。

    研究人員表明，能夠經(jīng)過自下向上的辦法，制備改性石墨二炔。這種戰(zhàn)略也很合適用于構(gòu)建功能性二維碳資料結(jié)構(gòu)，以用于電池、電容器和其他電催化設(shè)備。

    鋰離子電池一般選用石墨類碳材作為負(fù)極資料。據(jù)外媒報(bào)道，科學(xué)家們研究新型二維碳網(wǎng)狀物，即碳納米纖維膜石墨二炔，在電池使用中的適用性。

    石墨二炔和石墨烯（石墨烯是單原子層石墨）一樣又平又薄，可是孔隙率更高，而且能夠調(diào)整電子功能。據(jù)研究人員介紹，使用特制前體分子，選用簡略的自下而上的合成辦法，能夠制備這種資料。

    在鋰離子電池中，碳資料是最常見的負(fù)極資料。在電池循環(huán)過程中，受益于碳資料的層狀結(jié)構(gòu)，鋰離子能夠收支層間空間，而且這類資料具有高導(dǎo)電性二維六邊形晶格，能夠構(gòu)成穩(wěn)定的多孔網(wǎng)絡(luò)，有用浸透電解液。但是，碳資料大多是經(jīng)過自上而下的合成辦法，使用聚合碳資料制備而成，因此，想要對(duì)結(jié)構(gòu)和電化學(xué)功能進(jìn)行微調(diào)比較困難。

    石墨二炔（Graphdiyne）是一種混合二維網(wǎng)狀物，由兩個(gè)乙炔單元銜接的六邊形碳環(huán)構(gòu)成。石墨二炔被認(rèn)為是一種可用于分離同位素或氦的納米纖維網(wǎng)狀膜，但是，由于共同的電子性質(zhì)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，合適于電化學(xué)使用。中國科學(xué)院的Changshui Huang及其搭檔，研究特定電子調(diào)節(jié)石墨二炔衍生物的鋰存儲(chǔ)才能和電化學(xué)功能。