三維碳材料凍干后的應用：三維多孔碳本身可以作為優異的負極材料；將金屬或金屬氧化物納米顆粒負載在凍干碳骨架上，用于氧還原反應、析氧反應、析氫反應等。凍干對于石墨烯、碳納米管等納米材料，是制備其三維宏觀體結構的重要技術。

石墨烯氣凝膠的凍干過程：先制備均勻分散的氧化石墨烯水溶膠；在將制備好的溶膠注入模具，放入-50°C甚至液氮中進行單向冷凍或快速深冷凍結；在將凍結的樣品迅速轉移至冷凍干燥機中，進行冷凍干燥，最后得到氧化石墨烯氣凝膠。

三維碳材料凍干時要避免的幾個方面：三維碳材料冷凍干燥過程中真空度不夠或冷阱溫度過高，導致冰融化；材料制品濃度過高，沒有都干燥完；或還原過程中升溫過快；材料制品分散不均；冷凍速率不穩定；材料制品濃度過低；碳納米材料之間交聯作用弱。

三維碳材料凍干工藝設計包括：凍干配方設計、凍干工藝曲線設計、凍干上下游工藝設計、凍干上下游設備設計、凍干工藝放大設計等。幫助用戶對三維碳材料凍干工藝進行設計。