发展了碳纳米管的自组装技术，获得宏观尺度纯碳纳米管三维轻质多孔结构，尺寸和形状可控。广泛应用于模板法制备无机物多孔结构、吸附、催化、生物工程等领域。

将碳纳米管阵列在溶剂中超声分散，形成均匀的碳纳米管分散液，再通过冷冻干燥，即可获得“自组装”型宏观尺度碳纳米管海绵。另外还可以将碳纳米管有序薄膜浸泡在硫酸和双氧水溶液中自发膨胀，再经过冷冻干燥，制备超轻的“自膨胀”型碳纳米管海绵。

图1“自组装型”和“自膨胀型”三维多孔碳纳米管海绵宏观结构

碳纳米管海绵结构具有独特的三维连续导电网络，尺寸和形状可控，轻质并且疏松多孔（微米级孔径，孔隙率可高达99.9%），在储能、催化、吸附、生物工程、模板法制备微纳结构等领域具有广泛的应用前景。

图2碳纳米管海绵通过低压电穿孔实现高效可靠的细胞灭活

在储能领域，本课题组成功制备出负载量高达5 mg/cm2的碳纳米管海绵/过渡金属氧化物复合电极。该复合电极具有三维连续导电网络和超高的孔隙率，氧化物颗粒均匀分布在碳纳米管网络中。这种独特的三维结构有利于电子和锂离子的高效输运，使复合电极表现出优异的电化学性能。

图3纳米管海绵/金属氧化物复合电极

发表文章：

1．S. Luo, Y. F. Luo, H. C. Wu, M. Y. Li, L. J. Yan, K. L. Jiang*, L. Liu, Q. Q. Li, S. S. Fan, J. P. Wang*, "Self-assembly of 3D carbon nanotube sponges: a simple and controllable way to build macroscopic and ultralight porous architectures", Adv. Mater., 29, 1603549, (2017).

2．Y. F. Luo, S. Luo, H. C. Wu, M. Y. Li, K. Wang, L. J. Yan, K. L. Jiang*, Q. Q. Li, S. S. Fan, and J. P. Wang*, "Self-expansion construction of ultralight carbon nanotube aerogels with a three-dimensional and hierarchical cellular structure", Small, 13, 1700966, (2017).

3．Z. Y. Huo, Y. F. Luo, X. Xie, C. Feng, K. L. Jiang, J. P. Wang*, and H. Y. Hu*, "Carbon-nanotube sponges enabling highly efficient and reliable cell inactivation by low-voltage electroporation", Environ. Sci.: Nano, 4, 2010-2017, (2017).

4．Y. F. Luo, K. Wang, S. Luo, F. Zhao, H. C. Wu, K. L. Jiang, Q. Q. Li, S. S. Fan, and J. P. Wang*, "Three-dimensional carbon nanotube/transition-metal oxide sponges as composite electrodes with enhanced electrochemical performance", ACS Appl. Nano Mater., 1, 2997-3005, (2018).