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然而，导热性不过是石墨烯众多卓越性质中的沧海一粟。它还具备超高的机械强度，比钢铁还要坚硬数百倍；拥有极佳的电学性能，电子迁移速度极快；其光学特性也十分独特，对光的透过率和吸收率都有着特殊的表现。但这些令人惊叹的性质往往只能在理想的实验环境中充分展现，如在实验室的精准控制下、真空的特殊条件里以及洁净无瑕的环境中。这就导致了石墨烯在走向实际应用、实现规模化生产时面临巨大挑战。如何在真实复杂的环境中保持其优良特性并大规模应用，成为了石墨烯迈向
于庆凯教授团队在技术上不断创新，他们巧妙选用蓝宝石作为衬底，精心研制出具有更强催化效能的铜镍（111）单晶薄膜，一举将外延生长石墨烯单晶的温度从1000℃大幅降至750℃。这一关键突破不仅显著降低了生产成本，还极大提升了石墨烯单晶薄膜的质量，使其表面平整无褶皱、无颗粒杂质，电学性能与高温制备的石墨烯相比毫不逊色。这一成果吸引了中科院、中电集团下属单位的目光，他们携手于庆凯团队，以其石墨烯晶圆为核心展开技术攻关，成功突破了石墨烯太赫兹探测器件、高性能射频晶体管等电子器件的核心工艺瓶颈。这一系列成就对于化解碳基电子器件实用化面临的技术困境意义非凡，有力推动了上海乃至我国碳基集成电路技术在创新道路上的飞速跨越，使我国在碳基器件和集成电路领域逐渐跻身世界前列，为我国在全球高科技竞争中赢得了宝贵的优势地位。
在持续深耕石墨烯制备基础研究的进程中，于庆凯教授于2021 年创立了上海氢田新材料科技有限公司，专注于石墨烯粉体的产业化规模制备。近年来，他主持的天然气裂解同步制备蓝绿氢和石墨烯项目取得了重大突破。其团队独辟蹊径，研发出液态金属催化裂解天然气同步制备氢气和石墨烯的创新技术路线。借助液态金属强大的催化特性，天然气中的氢和碳元素得以高效分离转化，分别生成高纯度氢气和高质量低成本的石墨烯，并且整个过程实现了温室气体零排放。于庆凯教授敏锐洞察到，该技术路线除了在石墨烯制备方面的优势，在无温室气体排放条件下产出高纯度氢气更是一大亮点，这与全球倡导的碳中和目标高度契合。
作为深耕新材料、新能源领域的海归博士，于庆凯教授对国内的科研环境赞赏有加。中科院上海微系统所历史悠久，学科门类齐全，长期以来紧密围绕学科前沿与国家战略需求，在科研创新与成果转化方面成果丰硕，在石墨烯研究领域更是成绩斐然，引领着我国石墨烯技术的发展方向。而上海这座国际化大都市，汇聚了国内外顶尖人才，具备雄厚的金融实力和活跃的创新氛围，为科研工作提供了充足的人才资源和资金保障，是科技创新的理想之地。在这里，于庆凯教授能够充分施展才华，实现自己的科研抱负，为我国新材料、新能源事业的发展铸就辉煌篇章。
