碳氣凝膠

可再生材料制成的柔性超級電容器和應(yīng)變傳感器在智能機器人、電子皮膚和健康監(jiān)測等先進領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。特別是具有優(yōu)異壓縮性和電化學(xué)性能的多功能超級電容器逐漸走進人們的視野。碳氣凝膠(Carbon aerogels)具有低密度、高孔隙率、高比表面積和優(yōu)良的導(dǎo)電性，是制造可壓縮超級電容器的理想材料。然而，從綠色生物聚合物中制備具有可壓縮性、親水性和抗疲勞性的碳氣凝膠仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。 近日，天津科技大學(xué)司傳領(lǐng)教授、徐婷博士與德國哥廷根大學(xué)張凱教師、美國奧本大學(xué)杜海順等人合作，基于有序排列的層狀多孔…

新興的便攜式電子和電動汽車的快速發(fā)展伴隨著可再生能源的廣泛利用，加速了廉價、可持續(xù)和大規(guī)模儲能系統(tǒng)的發(fā)展。然而，考慮到鋰的高成本和有限的儲量，商業(yè)鋰離子電池（LIBs）的大規(guī)模應(yīng)用受到很大限制。鈉離子電池（SIBs）和鉀離子電池（PIBs）因其豐富的資源而成為大規(guī)模儲能系統(tǒng)的潛在候選者。然而，由于鈉/鉀離子的大尺寸，碳基負極的不令人滿意的倍率和循環(huán)性能成為SIBs/PIBs應(yīng)用的瓶頸。 鑒于此，布里斯托爾大學(xué)Stephen J. Eichhorn教授通過可控的單向冰模板技術(shù)合成了具有分層定制通道…

碳氣凝膠與碳纖維氣凝膠僅僅只是一字之差，兩者的作用和功效皆是完全不相同的，面對提出的問題，今天小編就帶大家去了解一下碳氣凝膠與碳纖維氣凝膠區(qū)別是什么?！碧細饽z是最近這兩年才研發(fā)出來的一種輕體材料，它的密度只達到每立方0.16毫克，相對于稀薄的空氣來說，只是空氣的六分之一的密度，大家可以想象一下這種新型材料到底是由多輕盈。也是目前為止全球世界范圍內(nèi)，研發(fā)出來的一種最輕盈的材料，值得大家注意的是這種凝膠和碳纖維氣凝膠完全是兩個不相同的概念，那么碳氣凝膠與碳纖維氣凝膠區(qū)別是什么，今天就讓小編給大家揭…

氣凝膠由于其高比表面積、高孔隙率、低密度和低熱導(dǎo)率等優(yōu)異性能，已被廣泛應(yīng)用于隔熱保溫、吸附、催化和能源等領(lǐng)域，但隨著氣凝膠應(yīng)用領(lǐng)域的越發(fā)廣泛，普遍應(yīng)用于650 ℃及以下隔熱領(lǐng)域的傳統(tǒng)SiO2氣凝膠在高溫下結(jié)構(gòu)易坍塌，致使材料致密化，從而喪失其優(yōu)異性能，其他氧化物基氣凝膠的高溫熱穩(wěn)定性也有待進一步加強，高溫局限性極大地限制了氧化物基氣凝膠在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。 碳化物是一種高硬度、高熔點和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物，一般通過原位生成法制得，在制備過程中控制工藝參數(shù)將碳化物制成氣凝膠結(jié)構(gòu)，可提升氣凝膠材料的使…

團隊設(shè)計了一種功能形式穩(wěn)定的復(fù)合相變材料 (PCM)，以實現(xiàn)用于封裝聚乙二醇 (PEG) 的 3D互連多孔碳氣凝膠結(jié)構(gòu)。通過將來自生物質(zhì)瓜爾膠的柔性碳資源與來自聚酰亞胺的硬脆碳相結(jié)合，構(gòu)建了一種具有良好互連多孔結(jié)構(gòu)的新型均質(zhì)增強碳氣凝膠，以克服傳統(tǒng)碳氣凝膠的嚴重收縮和較差的機械性能。 支撐碳氣凝膠包封的 PEG 產(chǎn)生了具有良好結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和綜合儲能性能的新型復(fù)合 PCM。結(jié)果表明，復(fù)合相變材料顯示出明確的 3D 互連結(jié)構(gòu)，其儲能容量分別為 171.5 J/g 和 169.5 J/g，在 100 次…

開發(fā)基于過渡金屬-氮位點的高效碳氣凝膠 (CA) 電催化劑對于 CO2電還原反應(yīng) (CO2RR) 至關(guān)重要。然而，同時實現(xiàn)高電流密度和高法拉第效率 (FE) 仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。 圖1 A）CA/NM 氣凝膠的制備過程示意圖，B）CA/N-Ni 氣凝膠的 FESEM 圖像，C，D）CA/N-Ni 氣凝膠的 TEM 和 HRTEM 圖像，E）CA/N-Ni 氣凝膠的 C、N、O 和 Ni 的 EDX 元素分布映射。 最近，浙江大學(xué)侯陽研究員團隊開發(fā)了一系列獨特的具有金屬氮位點（M-N，M = N…

目前可充電鋅空氣電池（ZABs）因其理論能量密度高、安全性和可持續(xù)性高而被認為是未來電動汽車最具前景的技術(shù)。然而，ZABs的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用仍然存在受到電催化劑性能的阻礙，尤其是在充放電過程中對氧還原反應(yīng) (ORR) 和析氧反應(yīng) (OER) 的過高過電位。開發(fā)高效、低成本且具有優(yōu)異電催化性能的雙功能電催化劑是非常必要的。 單原子催化劑（SACs），尤其是過渡金屬單原子催化劑（TM-SACs），由于其原子利用率極高，在堿性條件下表現(xiàn)出更好的ORR活性。然而，單金屬TM- SACs 對 OER 仍然不…

氣凝膠由于其高的表面積和孔隙率而為異質(zhì)電催化提供了一個絕佳的平臺。原子分散的過渡金屬離子可以超高位點密度嵌入這些平臺中，以使其對各種反應(yīng)具有催化活性。 最近，以色列巴伊蘭大學(xué)Adi Dahan和Lior Elbaz教授團隊報道了新型的共軛微孔有機氣凝膠的合成，該共氣微孔有機氣凝膠用作共價3D骨架用于氧還原反應(yīng)（ORR）的電催化。用聯(lián)吡啶配體功能化的改性氣凝膠能夠在一步合成中實現(xiàn)銅離子絡(luò)合。氣凝膠的結(jié)構(gòu)使用多種光譜和微觀方法進行了充分表征，并進行了熱處理以使其具有導(dǎo)電性。經(jīng)過600°C的熱處理后，…

碳氣凝膠具有壓縮性、彈性、線性靈敏度高、功能多等特點，已成為人們研究的熱點。碳氣凝膠由相互連接的三維網(wǎng)絡(luò)組成，具有密度低、重量輕、孔隙率高、比表面積大、電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好等突出的物理特性，廣泛應(yīng)用于吸附劑、催化劑、人造肌肉、傳感器等領(lǐng)域。特別是具有超輕可壓縮特性的碳氣凝膠，由于其潛在的多功能特性而更具吸引力。 近日，廈門大學(xué)能源學(xué)院劉健教授級高工及曾憲海教授聯(lián)合物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的葉美丹副教授開發(fā)了一種新型生物基碳氣凝膠，在較寬的壓力范圍內(nèi)具有超高的線性靈敏度，有希望成為柔性可穿戴設(shè)備監(jiān)測生…

鋰金屬陽極具有很高的理論容量，被認為是用于高能量密度可充電電池的有前途的電極。然而，鋰和鋰樹枝狀晶體的不均勻沉積阻礙了鋰金屬陽極的實際使用。為了解決該問題，使用涂覆有無定形碳的碳納米管氣凝膠（AC @ CNT氣凝膠）作為基質(zhì)，并將熔融鋰注入碳氣凝膠中以獲得復(fù)合鋰金屬陽極。自立的多孔AC @ CNT氣凝膠為鋰的沉積/剝離提供了堅實的結(jié)構(gòu)，并有效降低了局部電流密度，從而抑制了鋰枝晶并獲得了更好的電化學(xué)性能。與裸露的鋰金屬陽極相比，對稱電池上沉積/剝離容量為1mAh cm-2時，陽極的循環(huán)壽命更長，為…