石墨烯纤维（GF）是由单个单元的石墨烯及其衍生物制成的宏观组装的纤维材料。除了传统的碳纤维之外，由可调节尺寸和规则方向的GF组成的石墨烯构建基块有望产生极好的机械和传输性能，以及智能电子纤维设备和纺织品中的多种功能。在这里，GF的功能分为四个方面：制备、形态、结构性能相关性以及作为柔性和可穿戴电子设备的最新应用。介绍了用不同方法从石墨中制备GF的原理、实验和关键，重点是工业可行的主流策略湿法纺丝。然后，提出了机械性能和运输性能与结构之间的基本关系，包括高性能的高度压缩结构和多功能的分层结构。基于结构性能公式的GF的发展促进了其功能应用，尤其是在电子设备中。最后，讨论了GF可能推广的方法和结构功能集成应用。
 
Figure 1. 自2011年被发现以来，有关GF，ISI Web of Science的年度出版物和引文数量以及关键问题。
 

Figure 2. 碳纤维的演变
 

Figure 3. GF的眼图，从预制到在柔性电子产品中开发的最新应用。
 

Figure 4.通过化学剥落法（B）和电化学途径（C）从石墨（A）到GO的大量生产。D）GO通过化学剥离法制备的在水中的体积为10L的分散体。
 
  
Figure 5. A,B）具有不同质量分数（从5×10^-4到5×10^-3）的GO分散体的向列体积和偏振显微镜（POM）图像。GO LCs的向列相、片层和手性相的C）POM图像、D）示意图和E）扫描电子显微镜（SEM）图像。
 

Figure 6. A）示意图显示了GO纤维在湿纺和热处理过程中的演变。B）基于GF织物的SEM图像。C）以连续方式生产的50丝GOF。
 
       相关研究成果于2020年由浙江大学Chao Gao课题组，发表在Adv. Mater.（DOI: 10.1002/adma.201902664）上。原文：A Review on Graphene Fibers: Expectations, Advances, and Prospects。

摘自《石墨烯杂志》公众号：