碳气凝胶|新研发的多孔碳气凝胶超低温电容器可为火星和极地任务提供支持


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美国宇航局的"毅力"号火星车最近成功登陆火星 , 开始了为期两年的寻找远古生命迹象和收集样本的任务 。 由于火星非常寒冷 , 夜间温度可降至零下112华氏度以下 , 因此需要加热器来保持漫游车的电池系统不被冻结 。
碳气凝胶|新研发的多孔碳气凝胶超低温电容器可为火星和极地任务提供支持
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现在 , 研究人员在ACS的《Nano Letters》中报道了一种新研发的3D打印多孔碳气凝胶 , 可用于超低温超级电容器的电极 , 减少了未来太空和极地任务的加热需求 。
Jennifer Lu、Yat Li及其同事希望开发一种可以在极低温度下运行的储能系统 , 而不需要加热装置 , 因为加热装置会增加仪器和机械的重量和能量需求 。 于是 , 研究人员使用基于纤维素纳米晶的墨水3D打印了一种多孔碳气凝胶 , 然后将其冷冻干燥并进一步处理表面 。 所得材料具有多层次的孔隙 , 从网格状结构中的500μm孔隙 , 到网格中条形的纳米大小的孔隙 。
这种多尺度的多孔网络在零下94华氏度的温度下 , 通过电极保持了足够的离子扩散和电荷转移能力 , 实现了比之前报道的低温超级电容器更高的储能电容 。 该团队将与美国宇航局科学家合作 , 进一步鉴定该器件的低温性能 。


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