碳材料在近年來，由于其優秀的導電和導熱性能，同時還可以改善復合材料的傳輸特性，甚至可以在很多苛刻環境下應用，而引起人們的廣泛關注。近年來，由于電磁干擾越來越多，電磁兼容問題越來越被重視，碳基復合材料在電磁屏蔽（electromagnetic shielding）領域的開發與應用受到了特別關注。
碳納米管顆粒具有高導電性和導熱性 來源：網絡公開
不同于復合材料，導電聚合物也是一種路徑，盡管可以解決其中一部分問題，但難免帶來機械性能和熱穩定性降低的困擾，這就使得使用環境溫度受限或材料成本過高的問題。
聚合物電磁屏蔽材料需求旺盛
電子元器件及整機、人工智能、新型顯示、集成電路、新能源汽車等產業蓬勃發展，加上以 5G為首的高頻通信加速推進，電子材料和器件產業飛快發展，據估計，到2025年，產業規模將超過1500億美元，電子產業快速發展的背后，電磁屏蔽材料的需求也越發旺盛，據BCC Research預測預測，電磁屏蔽材料產業規模已達約100億美元。
從趨勢上看，幾乎所有電子產品和器件都在縮短更新換代周期，并且朝著輕量化、精密化、高功率化、多功能化發展，隨著功耗不斷提高，結構更加精密，電磁干擾和電磁兼容的問題也越發嚴重，電磁屏蔽技術在控制或減輕電磁輻射污染方面起著至關重要的作用。
從材料上看，高分子電磁屏蔽材料以其質輕價廉、耐腐蝕、易加工成型和性能可調性好等特點在諸多領域獲得了廣泛應用，目前正向高性能化、寬頻化、高耐溫性和多功能化方向發展，以適應日益復雜的應用場景。
高導電的電磁屏蔽材料是實現電磁屏蔽的關鍵。比如在航空航天、智能穿戴設備領域中，對于電磁屏蔽材料提出了高性能、輕質、高導電性和超彈性的要求，甚至需要能夠耐極端環境，但這一類的材料在研究和開發上始終面臨著巨大挑戰。
以二維過渡金屬碳/氮化物（MXene）為例，由于其獨特的納米片層結構、卓越的電性能、極性的表面特性，在高性能電磁屏蔽材料領域內有巨大的潛力和競爭力，引來許多人關注。但目前有一個很大的困擾，由于MXene表面的官能團種類和片層大小有限，加上納米片層間作用力影響，對于制備理想的高彈性、高導電性的輕質可壓縮三維結構仍舊是一個難題。
北京化工大學于中振教授、張好斌教授團隊曾經展示了展示了一種有效的方法來提高MXene基氣凝膠的彈性，同時還有高導電性和低密度的特點。由于MXene納米片與酸化碳納米管（aCNT）的協同作用，通過定向冷凍和后續冷凍干燥構建了具有類爬山虎微形貌的MXene/aCNT各向異性氣凝膠，這種MXene納米片有各向異性多孔骨架，具有高強度、超輕、超彈的特性。同時，這種高導電骨架、多孔結構和許多的可極化中心讓這種材料有很高的電磁屏蔽性能，甚至還可以經受住低溫和高溫（-196~300℃），基于上述特性，該材料非常適用于極端環境下的電磁防護領域。
MXene/酸化碳納米管氣凝膠的(a-c)合成流程圖及(d-g)其多功能展示 來源：論文
碳材料的另一個代表——石墨烯，也十分優秀。比如作為石墨烯的一維宏觀組裝體，石墨烯纖維的同樣具有高導熱、高導電和高機械強度的特點，做成的織物，在柔性電子、功能防護織物、生物醫學、航空及國防領域都有極大的應用潛力。目前迫制備兼具高強度與高韌性的導電石墨烯纖維已成為了重點研發方向之一。
石墨烯基電磁功能材料的多尺度設計策略及應用 來源：網絡公開
聚合物電磁屏蔽納米復合材料在新一代通信技術、智能穿戴設備、新能源汽車、航空航天、國家重大設施和關鍵裝備等方面發揮著舉足輕重的作用，被發改委和科技部等列入未來重點發展的戰略性新興功能材料。近年來，以石墨烯、碳納米管和MXene為代表的新型功能納米材料的涌現，給聚合物電磁屏蔽復合材料的研究提供了新的機遇和助力。
