与此同时，相对落后的碳材料表征技术也成为最大的掣肘 。研究人员用低倍的电子显微镜去观察实验做出来的碳材料，全是黑乎乎的一片，更不用说原子级的分辨率了 。不过，在那个时期也没有其他更为先进的结构表征手段 。
很长一段时间里，李玉良带着团队成员做做停停，进展缓慢 。不过，一次又一次的失败并没有击垮整个团队的信心 。10多年来，他们没有急于出结果，而是不断在理论和实验中积累“经验值” 。研究团队坚信，只要心中有目标，就能想办法把这种新材料做出来 。
另辟蹊径 做“活”新材料
传统的化学合成方法行不通，这让李玉良意识到，可能需要突破传统和模式化的方法另辟蹊径 。于是，他们开辟了“共轭有机纳米结构可控生长与自组装”新方向，尝试在化学合成中把“有机”和“纳米”两个概念结合起来 。用一个比喻来说，这项工作的目标是让有机分子中的碳原子“自己”“裸露”出来，有序地“生长”成二维全碳网络结构 。
2000年后，随着科学技术的进步，高分辨电子显微镜和先进的光谱测试仪器的出现推动了碳材料表征技术的快速发展 。同时，研究团队在“有机纳米结构”方向上的耕耘也有了初步收获，先是在铜基上生长出系列有机纳米结构，经过反复实验进一步获得了具有sp杂化碳的聚丁二炔纳米线阵列，为后续合成石墨炔奠定了基础 。
结合化学反应和可控纳米结构生长十多年来积累的丰富经验，李玉良带领团队提出了固液两相铜表面催化偶联新方法 。2010年，他们终于在国际上首次通过合成化学方法获得新的碳同素异形体，因为其中碳原子具有sp、sp2杂化，李玉良将其命名为“石墨炔”，碳材料家族从此诞生了一个新成员 。
“石墨炔是一种‘活’的碳材料 。”李玉良介绍道 。石墨炔表面分布无限多π键，sp和sp2杂化使表面电荷分布非常不均匀，表面活性很高 。基于此，他们提出了全新的“炔烯互变”“自扩充载流子通道”和“新模式化学能转换”等概念，拓展了化学、材料和物理学等领域研究的发展空间 。
目前，石墨炔已在催化、能源、光电、生命科学、信息智能和新模式物质转化与转换等领域获得了一系列突破性进展 。让李玉良感到欣慰的是，“活”的石墨炔已经成为一个活跃的研究领域，研究团队实现了为“中国牌”碳材料代言的目标 。如今世界上已经有60多个国家和地区的500多个研究团队对石墨炔开展研究，中科院科技战略咨询研究院、中科院文献情报中心与科睿唯安等联合向全球发布的《2020研究前沿》报告，也将石墨炔列为化学与材料科学Top10前沿之一 。
回顾石墨炔研究过程，李玉良体会到“另辟蹊径”对于原创研究的重要性 。“长期在单一研究领域，会制约我们的创新能力 。”李玉良经常这样教导团队中的青年科研人员，“做科研必须学会拓展和吸纳多种学科的知识，并融合到自己的研究中，这样才能不落窠臼，取得更大的进步 。”
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