气凝胶

作为一类被公认为热导率最低的固体材料，气凝胶在隔热方面的表现相当突出，热导率甚至比室温空气还低。究其原因，主要是因为气凝胶的骨架颗粒直径小，颗粒之间的接触面积也很小，因此热量传递通路复杂——形象地来讲，就是热量从走高速平坦的“高速公路”，变成了走曲曲折折的“羊肠小道”。   目前氧化硅气凝胶是研究得最为成熟的气凝胶材料，已经作为高性能隔热材料得到了广泛应用，但是氧化硅气凝胶在高温下会发生孔结构的破坏，其短期使用温度上限一般不超过800℃。相比于氧化硅气凝胶，氧化铝气凝胶耐温性更高，在1…

锂金属阳极具有很高的理论容量，被认为是用于高能量密度可充电电池的有前途的电极。然而，锂和锂树枝状晶体的不均匀沉积阻碍了锂金属阳极的实际使用。为了解决该问题，使用涂覆有无定形碳的碳纳米管气凝胶（AC @ CNT气凝胶）作为基质，并将熔融锂注入碳气凝胶中以获得复合锂金属阳极。自立的多孔AC @ CNT气凝胶为锂的沉积/剥离提供了坚实的结构，并有效降低了局部电流密度，从而抑制了锂枝晶并获得了更好的电化学性能。与裸露的锂金属阳极相比，对称电池上沉积/剥离容量为1mAh cm-2时，阳极的循环寿命更长，为…

日前，新加坡国立大学电机与电脑工程系何锦韦(Ho Ghim Wei)教授领导的研究小组为水资源不足带来了创新的解决方案：一种无需任何外部电源就能从空气中提取水分的气凝胶。 这种产水气凝胶由何锦韦教授领导的6人研究团队发明。 有人说，未来战争将围绕水资源展开。为了生存，全世界有10亿人正在为足够的水苦苦挣扎。 事实上，地球大气层中贮藏的水足以填满近5千亿个奥林匹克标准泳池，但它作为饮用水来源的潜力长期以来一直被忽视。 为了开发这一尚未充分利用的资源，新加坡国立大学电机与电脑工程系的何锦韦教授领导的…

随着国家对新能源汽车发展的大力支持，电动汽车产销数量快速增长，产业化步伐不断加快。现阶段，电动汽车主要以锂离子电池作为动力电池，而极端条件下电池热失控是电动汽车的首要安全性问题，常见的较为严重的是电池过充导致温度过高，致使电动汽车着火，爆炸。对于新能源汽车电池单元局部失控问题，气凝胶隔热材料是解决动力电池热失控的有效措施，可以提高新能源汽车的使用安全性。       气凝胶导热系数低、保温效果好、不燃，相比传统保温材料，只需1/5-1/3的厚度即可达到相同的保温效果…

现代工业的飞速发展和石油基聚合物的过度消费引发了双重危机，造成了不可再生资源和环境污染的短缺。但是，这提供了一个机会来刺激研究人员将天然生物基材料用于新型先进材料和应用。基于纳米纤维素的气凝胶，使用丰富且可持续的纤维素为原料，呈现出第三代气凝胶，其结合了具有高孔隙率和大比表面积以及纤维素本身优异性能的传统气凝胶。当前，纳米纤维素气凝胶为各种领域的广泛功能应用提供了引人注目的平台，例如吸附，分离，储能，隔热，电磁干扰屏蔽和生物医学应用。最近德国哥廷根大学张凯/南京林业大学蒋少华/段改改等科研人员在…

气凝胶是一种隔热性能优异的固体材料，具有高比表面积，纳米级孔洞，低密度等 特殊的微观结构，基于这些结构在热学方面表现出优异的性能。它的导热率 ~0.012mw/mk、密度~0.16mg/cm3、比表面积在 400-1000m2 /g、孔隙率为 90-99.8%， 它化学性能稳定，内部体积 99%由气体组成，是目前已知密度最小的固体。 1.1. 气凝胶的产业化日趋成熟 气凝胶从发现至今已经经历过三次产业化，目前正处在第四次产业化浪潮的快速发 展中。气凝胶诞生于 1931 年，由 Steven.S.…

材料产业是战略性、基础性产业，也是未来高新技术产业发展的基石和先导，湖南将新材料产业确定为加速新旧动能转换，实现工业转型升级产业。神奇的气凝胶这个“料”不只是新材料的“料”，更是为促进湖南产业转型，育苗成林，茁壮成长加的一份养“料”。 独有特性，在生活中产生很大影响 有人称它是一团“冻结的蓝烟”，也有人叫它“固体空气”，一种被誉为可以改变世界的神奇材料。它是世界上最轻的固体，10克的量就能铺满一个足球场；它是世界上密度极小的固体，是迄今为止保温性能最好的材料。与传统绝热材料相比，它用更轻的质量、…

气凝胶（Aerogel）是一种固体物质形态，世界上密度最小的固体。自从1931年首次提出气凝胶概念以来，这类材料凭借其超高表面积（＞100 m2 g-1）、超低热导率（低至12 Mw M-1 K-1）和超低体积密度（1.2×10-4 g cm-3）等特性而受到广泛关注。 有趣的是，其英文名aerogel为组合词，aero是形容词，表示“飞行的”，gel意为凝胶。字面意思是“可以飞行的凝胶”。因此任何物质的gel只要可以经干燥除去内部溶剂后，又可基本保持其形状不变，且产物高孔隙率、低密度，则皆可以…

事实上,很少有哪个行业如纯电动汽车一般命运跌宕,明明在100年之前就已经快速崛起,掀起一波又一波颠覆浪潮,但又在短时间内衰落,直到百年后的21世纪,才重新回到大众视野,成为大多数消费级市场用户眼中的“新物种”。 不过,尽管纯电出行产品已经成为了汽车市场发展方向的定局,但依旧不能满足全球庞大而又多样化的需求,在市场规模上与传统燃油汽车相比依旧属于少数。究其原因,显然是纯电产品依旧充斥着不完美,续航、充电、安全等都是摆在整个行业面前的阻碍。那么,纯电出行产品到底什么时候才能撬开传统市场的裂缝?痛点问…

陶瓷气凝胶由于低密度、大比表面积、优异的耐火性和低导热性等特性在热/声/电绝缘、催化剂载体、过滤器和储能材料等领域中得到广泛应用。 但是，由于其固有的珍珠项链状的微观结构导致其不能形成有效的连续结构，在实际应用中受到限制。 虽然已有研究利用柔性一维纤维、陶瓷海绵等解决陶瓷气凝胶的机械性能，但是这些气凝胶在外力作用下或长时间暴露于高温下会发生严重的强度退化和结构崩溃，可能会引发灾难性事件。 因此，具有足够的机械强度（高强度和超弹性）以及优异的耐高温性的陶瓷纤维气凝胶是在极端情况下可靠应用陶瓷气凝胶…