碳气凝胶

可再生材料制成的柔性超级电容器和应变传感器在智能机器人、电子皮肤和健康监测等先进领域引起了广泛关注。特别是具有优异压缩性和电化学性能的多功能超级电容器逐渐走进人们的视野。碳气凝胶(Carbon aerogels)具有低密度、高孔隙率、高比表面积和优良的导电性，是制造可压缩超级电容器的理想材料。然而，从绿色生物聚合物中制备具有可压缩性、亲水性和抗疲劳性的碳气凝胶仍然是一个巨大的挑战。 近日，天津科技大学司传领教授、徐婷博士与德国哥廷根大学张凯教师、美国奥本大学杜海顺等人合作，基于有序排列的层状多孔…

新兴的便携式电子和电动汽车的快速发展伴随着可再生能源的广泛利用，加速了廉价、可持续和大规模储能系统的发展。然而，考虑到锂的高成本和有限的储量，商业锂离子电池（LIBs）的大规模应用受到很大限制。钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（PIBs）因其丰富的资源而成为大规模储能系统的潜在候选者。然而，由于钠/钾离子的大尺寸，碳基负极的不令人满意的倍率和循环性能成为SIBs/PIBs应用的瓶颈。 鉴于此，布里斯托尔大学Stephen J. Eichhorn教授通过可控的单向冰模板技术合成了具有分层定制通道…

碳气凝胶与碳纤维气凝胶仅仅只是一字之差，两者的作用和功效皆是完全不相同的，面对提出的问题，今天小编就带大家去了解一下碳气凝胶与碳纤维气凝胶区别是什么。”碳气凝胶是最近这两年才研发出来的一种轻体材料，它的密度只达到每立方0.16毫克，相对于稀薄的空气来说，只是空气的六分之一的密度，大家可以想象一下这种新型材料到底是由多轻盈。也是目前为止全球世界范围内，研发出来的一种最轻盈的材料，值得大家注意的是这种凝胶和碳纤维气凝胶完全是两个不相同的概念，那么碳气凝胶与碳纤维气凝胶区别是什么，今天就让小编给大家揭…

气凝胶由于其高比表面积、高孔隙率、低密度和低热导率等优异性能，已被广泛应用于隔热保温、吸附、催化和能源等领域，但随着气凝胶应用领域的越发广泛，普遍应用于650 ℃及以下隔热领域的传统SiO2气凝胶在高温下结构易坍塌，致使材料致密化，从而丧失其优异性能，其他氧化物基气凝胶的高温热稳定性也有待进一步加强，高温局限性极大地限制了氧化物基气凝胶在高温领域的应用。 碳化物是一种高硬度、高熔点和化学性质稳定的化合物，一般通过原位生成法制得，在制备过程中控制工艺参数将碳化物制成气凝胶结构，可提升气凝胶材料的使…

团队设计了一种功能形式稳定的复合相变材料 (PCM)，以实现用于封装聚乙二醇 (PEG) 的 3D互连多孔碳气凝胶结构。通过将来自生物质瓜尔胶的柔性碳资源与来自聚酰亚胺的硬脆碳相结合，构建了一种具有良好互连多孔结构的新型均质增强碳气凝胶，以克服传统碳气凝胶的严重收缩和较差的机械性能。 支撑碳气凝胶包封的 PEG 产生了具有良好结构稳定性和综合储能性能的新型复合 PCM。结果表明，复合相变材料显示出明确的 3D 互连结构，其储能容量分别为 171.5 J/g 和 169.5 J/g，在 100 次…

开发基于过渡金属-氮位点的高效碳气凝胶 (CA) 电催化剂对于 CO2电还原反应 (CO2RR) 至关重要。然而，同时实现高电流密度和高法拉第效率 (FE) 仍然是一个巨大的挑战。 图1 A）CA/NM 气凝胶的制备过程示意图，B）CA/N-Ni 气凝胶的 FESEM 图像，C，D）CA/N-Ni 气凝胶的 TEM 和 HRTEM 图像，E）CA/N-Ni 气凝胶的 C、N、O 和 Ni 的 EDX 元素分布映射。 最近，浙江大学侯阳研究员团队开发了一系列独特的具有金属氮位点（M-N，M = N…

目前可充电锌空气电池（ZABs）因其理论能量密度高、安全性和可持续性高而被认为是未来电动汽车最具前景的技术。然而，ZABs的大规模商业应用仍然存在受到电催化剂性能的阻碍，尤其是在充放电过程中对氧还原反应 (ORR) 和析氧反应 (OER) 的过高过电位。开发高效、低成本且具有优异电催化性能的双功能电催化剂是非常必要的。 单原子催化剂（SACs），尤其是过渡金属单原子催化剂（TM-SACs），由于其原子利用率极高，在碱性条件下表现出更好的ORR活性。然而，单金属TM- SACs 对 OER 仍然不…

气凝胶由于其高的表面积和孔隙率而为异质电催化提供了一个绝佳的平台。原子分散的过渡金属离子可以超高位点密度嵌入这些平台中，以使其对各种反应具有催化活性。 最近，以色列巴伊兰大学Adi Dahan和Lior Elbaz教授团队报道了新型的共轭微孔有机气凝胶的合成，该共气微孔有机气凝胶用作共价3D骨架用于氧还原反应（ORR）的电催化。用联吡啶配体功能化的改性气凝胶能够在一步合成中实现铜离子络合。气凝胶的结构使用多种光谱和微观方法进行了充分表征，并进行了热处理以使其具有导电性。经过600°C的热处理后，…

碳气凝胶具有压缩性、弹性、线性灵敏度高、功能多等特点，已成为人们研究的热点。碳气凝胶由相互连接的三维网络组成，具有密度低、重量轻、孔隙率高、比表面积大、电导率高、环境稳定性好等突出的物理特性，广泛应用于吸附剂、催化剂、人造肌肉、传感器等领域。特别是具有超轻可压缩特性的碳气凝胶，由于其潜在的多功能特性而更具吸引力。 近日，厦门大学能源学院刘健教授级高工及曾宪海教授联合物理科学与技术学院的叶美丹副教授开发了一种新型生物基碳气凝胶，在较宽的压力范围内具有超高的线性灵敏度，有希望成为柔性可穿戴设备监测生…

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…