現階段，限制石墨烯在技術應用中充分發揮潛力的主要挑戰，是要制備出有高度定向的石墨烯。由于晶格缺陷阻礙了電荷遷移率，使得石墨烯的激發性能在實際的塊狀材料中受到阻礙。本文提出了一種通過在碳納米點(CND)和3D石墨烯復合材料上進行激光輻照的簡單方法，以此來改善石墨烯的結構完整性。CNDs附著在石墨烯片上的缺陷位置，通過激光輔助還原，可以修補碳晶格上的缺陷。光譜實驗表明，石墨結構的回收率高達43%，電導率是原始石墨烯的四倍。該復合材料在電化學電容器中作為電極進行了測試，其RC時間常數極快，低至0.57 ms。由于其低缺陷濃度，還原石墨烯氧化碳納米點(rGO-CND)復合材料的頻率響應足夠快，可以作為AC線路濾波器，有可能取代目前的電解電容器。使用該方法論證了一種新型的線路濾波器，它具有迄今為止所報道的最快的電容響應之一，并且其天線電容為68.8 mF cm
-2。這一結果強調了結構完整性對優化石墨烯在電子應用中的決定性作用。
Figure 1. 不同放大倍數下于5.0 kV時獲得的30% rGO-rCND復合材料的SEM圖。
Figure 2. rGO-rCND復合材料的光譜表征：a)激光還原的GO和rGO-rCND復合材料的拉曼光譜，其中在633 nm激發時獲得不同比例的CND。b)根據(a)中拉曼光譜數據計算的復合材料中ID/IG比值與CND%的關系。c) rGO-rCND復合材料的XPS光譜的C 1s范圍。d)具有不同CND質量分數的rGO-rCND復合材料中，sp2，sp3和碳氧鍵對(c)中總C 1s峰的貢獻。
Figure 3. 石墨烯的CND修補過程圖。
Figure 4. 電化學組件中rGO-rCND的電學和電化學表征。a) rGO-rCND復合膜的電導率隨CND質量分數的變化。b)由兩個獨立的rGO-rCND復合電極組成對稱電化學電池的循環伏安圖，該電極在1.0M NaSO
4水溶液中組裝成紐扣電池，掃描速率范圍為0.1至20 V s
-1。c) 在(b)中所述的電池中，具有不同CND質量分數為2%至30%（亮至暗，灰色為0%）的rGO-rCND電極的EIS獲得的奈奎斯特圖。d)在(b)中所述的電池中，不同rISD質量分數為2%到30%之間（淺到暗，灰色為0%）的rGO-rCND復合電極的EIS獲得的波特圖。
相關研究成果于2019年由加州大學洛杉磯分校Richard B. Kaner課題組，發表在Small (DOI: 10.1002/smll.201904918)上。原文：Laser-Assisted Lattice Recovery of Graphene by Carbon Nanodot Incorporation
