厦门大学发表于《nature communications》，论文题目为《Electrothermal vacuum sublimation drying of graphene aerogels for high-temperature synthesis》（石墨烯气凝胶的电热真空升华干燥用于高温合成）。

图 1 电热真空升华干燥（EVSD）制备石墨烯气凝胶（GA）的原理与应用a 水的相图。上方蓝色箭头代表高压下加热，冰先融化为液态水再汽化；干燥过程中液态水产生的表面张力与毛细应力会破坏脆弱多孔骨架。下方蓝色箭头代表低压加热，冰可直接升华为水蒸气，彻底避免液态水造成的结构损伤。b 采用 EVSD、冷冻干燥、热风干燥三种方式制备石墨烯气凝胶的干燥机理示意图。c 对比 EVSD 制备的石墨烯气凝胶与碳纸、石墨烯薄膜等传统电阻发热材料的电热性能；相同输入功率下，EVSD 石墨烯气凝胶可达到更高峰值温度，适合用于局域超快速高温加热。d EVSD 过程中同步发生的基础物理、化学过程，以及对应的代表性应用方向：干燥处理、表面改性、化学品合成、材料制备。

图 2 基于 EVSD 工艺制备石墨烯气凝胶a EVSD 制备石墨烯气凝胶流程示意图，附工艺全过程温度变化曲线，体现可控升降温特征。b 冷冻石墨烯水凝胶在 EVSD 处理过程中逐步转变为石墨烯气凝胶的实物光学照片。c EVSD、冷冻干燥（FD）、热风干燥（FAD）三种工艺制得气凝胶的体积收缩定量对比。d EVSD、冷冻干燥、热风干燥三种工艺的干燥速率对比曲线。e 本工作 EVSD 与文献报道冻干、热风干燥工艺的处理温度、总耗时对比；插图为三种工艺制备气凝胶的总能耗量化对比，直观体现 EVSD 能耗优势。

图 3 石墨烯气凝胶材料表征结果a 扫描电镜图像，展示石墨烯气凝胶多级多孔微观形貌。b EVSD 制备气凝胶（EVSD-GA）、冻干气凝胶（FD-GA）与原始氧化石墨烯（GO）的 X 射线衍射图谱。c EVSD-GA 与 FD-GA 的孔径分布曲线。d EVSD-GA 与 FD-GA 的氮气吸附 - 脱附等温线。e EVSD-GA、FD-GA 与原始氧化石墨烯的拉曼光谱。f 各样品表面化学键占比定量分析。g 原始 MXene 与 EVSD 制备 MXene 气凝胶的 X 射线衍射图谱，插图为 MXene 气凝胶实物照片。h MXene 气凝胶扫描电镜图，以及钛、碳、氟、氧四种元素对应的元素分布映射图。

图 4 EVSD 干燥机理分析a 不同温度下 EVSD 制备石墨烯气凝胶的干燥曲线，插图为干燥初期局部放大图。b EVSD 工艺中脱水速率随干燥程度的变化规律；脱水速率随干燥进程逐步下降，干燥后期脱水变慢。c EVSD 处理石墨烯气凝胶的干燥时长与温度拟合关系曲线。d EVSD 制备石墨烯气凝胶作用机理示意图：主要依靠红外辐射使凝胶内部冰晶直接升华，全程无液相，规避表面张力与毛细力，完整保留三维多级孔道结构；干燥后期受水汽在孔道内的克努森扩散限制。

图 5 石墨烯气凝胶构筑局域超高温场a、b 断电、通电状态下 EVSD 石墨烯气凝胶实物照片与结构示意图，气凝胶两端夹持石墨电极。c 基于 COMSOL 多物理场仿真得到的焦耳加热下气凝胶截面温度分布云图，插图为焦耳热引发的辐射传热机理示意图（纳米孔内辐射散射、吸收与耗散）。d 石墨烯气凝胶与传统碳纸、石墨烯薄膜电阻发热材料的电热性能对比。e 单次电热测试过程中气凝胶芯部、表层温度随时间变化曲线。f 经过 2000 次电热冲击循环后，气凝胶表层 - 芯部温差、电阻变化测试结果。

图 6 中间相碳微球（MCMB）超快石墨化用于锂离子储能a 利用石墨烯气凝胶焦耳热将原始中间相碳微球快速石墨化，制备焦耳热处理碳微球（JH-MCMB）的工艺示意图；3000K 高温下仅需 20 秒完成石墨化。b 原始 MCMB 与 JH-MCMB 的 X 射线衍射图谱（硅粉作为内标校准碳材料衍射峰）；插图为两种样品的拉曼光谱对比。c 原始 MCMB 与 JH-MCMB 的扫描电镜、透射电镜图，以及选区电子衍射图案。d 本工作与文献报道各类石墨制备工艺在合成时长、石墨化度上的对比。e 碳包覆 JH-MCMB（JH-MCMB@C）在 0.1 mV・s⁻¹ 扫速下的循环伏安曲线。f JH-MCMB@C 首次充放电曲线，插图为长循环测试的充放电容量、库仑效率变化。g 将 JH-MCMB@C 用作锂离子电池负极，与文献各类石墨材料在 0.2C 容量、首次库仑效率上的性能对比。

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