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，在這些官能團中，那些具有吸電子效應(yīng)的官能團，能夠減小石墨二炔的帶隙，而且提升電導(dǎo)率。氰基基團尤其有用，在作為負極資料使用時，經(jīng)過氰基調(diào)整的石墨二炔表現(xiàn)出優(yōu)異的鋰存儲才能，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調(diào)整石墨二炔，官能團能夠為石墨二炔網(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，負極資料只能承受幾個充放電循環(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位置的“空”資料進行了比較。

    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極資料。據(jù)外媒報道，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，想要對結(jié)構(gòu)和電化學(xué)功能進行微調(diào)比較困難。

    石墨二炔（Graphdiyne）是一種混合二維網(wǎng)狀物，由兩個乙炔單元銜接的六邊形碳環(huán)構(gòu)成。石墨二炔被認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才能和電化學(xué)功能。