石墨烯擁有優異的光、電、熱、機械等性能，但這些性能都是基于單片石墨烯而言的，為了真正利用石墨烯的這些優勢，必須將其組裝成宏觀材料，如一維纖維、二維薄膜、三維氣凝膠等。其中，石墨烯氣凝膠是以石墨烯為骨架的三維納米多孔固體材料，主要為真空冷凍干燥氧化石墨烯溶液而成，利用化學還原和一定高溫還原，從而形成高度還原的氧化石墨烯氣凝膠，因其低密度、高孔隙率和比表面積等優點，具有廣泛的應用前景。
（1）氣凝膠多孔和較大孔徑，電解液浸潤性好，極化小；
（2）其面負載可較好調控，并對電池或者電容器倍率性能影響較小；
（3）親水與疏水性可根據高溫還原進行調控，可適用水系或者非水系能源器件等。
可廣泛應用于電池與電容器的正負極材料、例如鋁、鋰、鋅、鎂、鉀、鈉離子等電池正負極，并且由于其結構加工性好，可制備高負載電極，可用做電極保護層（緩解與解決部分電池金屬枝晶問題，例如鋅枝晶、鋰枝晶等），另外由于石墨烯氣凝膠材料可以加工成任意形狀，在有機溶劑吸附、相變材料、隔熱材料、高性能傳感器、吸波材料、催化、儲氫等方面也有著非常誘人的應用前景，是前途光明的多功能材
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