石墨作为锂离子电池的商业负极材料，由于其高丰度、低成本和低电位的优势，在钾离子电池中也显示出了巨大的潜力。然而，钾离子半径(0.138 nm)远大于锂离子半径(0.076 nm)，充放电过程中钾离子的插层易使石墨结构破坏，导致明显的容量衰减和不稳定的循环寿命。在这里，我们用简单有效的微波方法高效还原石墨烯，设计了石墨负极的稳定界面。微波还原可以在10 s内有效地去除氧化石墨烯的氧基，这一点得到了X射线光电子能谱(XPS)的证实。石墨烯不仅可以缓冲石墨的体积膨胀以抑制结构崩塌，还可以加速电子传输以提高倍率性能。石墨烯包覆石墨的复合负极(GCG)表现出超长的循环稳定性，在3000次循环后容量依然262 mAh∙g⁻¹。与石墨相比，GCG的倍率性能也更加优异(500 mA∙g⁻¹的电流密度下容量为161.2 mAh∙g⁻¹)。在相同的电流密度下，石墨在150次循环后容量低于150 mAh∙g⁻¹。进一步的电化学阻抗(EIS)和恒电流间歇滴定(GITT)测试表明，与石墨相比，GCG表现出更快的电导率和离子扩散速率。循环后的拉曼光谱、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图像验证了石墨烯作为缓冲界面有利于电极结构的完整性和固体电解质膜(SEI)的稳定性。这项工作为钾离子电池的大规模应用提供了新的希望。

无线通信与电子设备的普及加剧了电磁波污染与高性能储能需求的双重挑战。为解决这些问题，我们开发了一种简易策略制备金属(铜或钴)修饰的软碳多孔纳米片复合材料，该材料具有原位分散金属纳米颗粒的多级孔纳米片结构。系统表征证实了晶态铜相和钴相在碳基体中的成功复合。其中SC-N/Co复合材料展现出卓越的多功能性能：作为电磁波吸收体时，在1.5 mm的薄层厚度下可实现-39.10 dB的强反射损耗与6.16 GHz的宽频带吸收；作为锂离子电池负极时，则表现出高可逆容量、优异倍率性能及在1.0 A g^-1电流密度下循环1000次后仍保持~325 mA h g^-1的长周期稳定性。这种卓越性能源于界面极化增强、阻抗匹配优化及电荷传输动力学改善等多重协同效应。本研究为设计兼具电磁波调控与高效储能双功能的碳-金属复合材料提供了新思路。