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介紹 電化學(xué)儲能 (EES) 設(shè)備的激增需要更先進(jìn)的電力/儲能技術(shù)。柔性準(zhǔn)固態(tài)超級電容器（FSSCs）由于具有循環(huán)壽命長、重量輕、功率密度高和環(huán)境友好等獨(dú)特而有前景的優(yōu)勢，受到了迅速和廣泛的關(guān)注。通常通過單體和/或聚合物的化學(xué)和/或物理交聯(lián)合成的水凝膠已經(jīng)成為快速發(fā)展 FSSC 的新興平臺。木質(zhì)纖維素材料綠色/可持續(xù)、資源豐富且成本低；由于木質(zhì)纖維素和水凝膠的協(xié)同作用，具有優(yōu)異物理化學(xué)性質(zhì)（例如，高柔韌性、良好機(jī)械強(qiáng)度和快速電荷傳輸）的木質(zhì)纖維素基水凝膠/氣凝膠的開發(fā)為 FSSC 提供了新的機(jī)會…

分層多孔納米碳組件的 3D 微結(jié)構(gòu)、孔模態(tài)和化學(xué)功能的工程化新方法是開發(fā)下一代功能性氣凝膠和膜材料的關(guān)鍵。最近，利茲大學(xué)Robert Menzel教授團(tuán)隊(duì)通過碳納米管（CNT）的界面驅(qū)動組裝用來制造具有高度受控內(nèi)部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)定向氣凝膠，由偽單層CNT微籠組成。CNT Pickering 乳液能夠在根本不同的長度尺度上進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，從而分別通過 CNT 類型、CNT 數(shù)密度和過程能量來分離和單獨(dú)控制微孔率、中孔率和大孔率。 此外，金屬納米催化劑（Cu、Pd 和 Ru）通過優(yōu)雅的升華和沖擊分解方法嵌…

由于在單個(gè)結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)（納米管）和兩個(gè)（石墨烯）尺寸特征的協(xié)同效應(yīng)，極低密度的碳納米管/石墨烯混合氣凝膠（CNG）是用于制造柔性器件的高潛力活性材料。然而，克服低電導(dǎo)率和劣質(zhì)的CNG機(jī)械性能之間的長期難題仍然是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。 最近，中南林業(yè)科技大學(xué)吳獻(xiàn)章博士，和中科院蘭州化物所王金清研究員團(tuán)隊(duì)通過十二烷基硫酸鈉（SDS）的三重作用設(shè)計(jì)，即錨定金屬離子，分散碳納米管和誘導(dǎo)自發(fā)光，可以輕而易舉地制造出具有出色的電子導(dǎo)電性和機(jī)械彈性的超輕CNG氣凝膠（1.52 mg cm-3）。結(jié)果表明，Ba2 …

【科研摘要】 氣凝膠作為一種低密度、高孔隙率的材料而廣為人知，與冷凍干燥或超臨界干燥等復(fù)雜的加工方法密切相關(guān)。最近，清華大學(xué)庹新林副教授/北京化工大學(xué)邱藤副研究員以聚合誘導(dǎo)的芳綸納米纖維（PANF）為基礎(chǔ)，提出了一種改進(jìn)的冷凍干燥方法，用于高效制備全對芳酰胺氣凝膠。在制備過程中，PANF水凝膠首先在-18°C冷凍，然后在20-150°C干燥以形成PANF氣凝膠。在冷凍過程中形成的 PANF 框架對于 PANF 氣凝膠的形成至關(guān)重要。 此外，冰晶的占位效應(yīng)也有助于氣凝膠中宏觀孔隙結(jié)構(gòu)的形成。通過這…

構(gòu)建具有不同結(jié)構(gòu)維度的宏觀尺度功能架構(gòu)的有效途徑是二維 (2D) MXene 研究領(lǐng)域的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。不幸的是，與其他機(jī)械兼容的二維材料（如石墨烯）相比，在沒有粘合劑的情況下組裝 MXene 很大程度上受到限制，因?yàn)樗哂邢忍斓拇嘈院拖鄬^弱的片間范德華接觸。 最近，韓國科學(xué)技術(shù)院Joonwon Lim, 和 Sang Ouk Kim教授團(tuán)隊(duì)提出了一種用于功能性多維 MXene 結(jié)構(gòu)的純 Ti3C2Tx MXenes 的電化學(xué)自組裝，由金屬模板表面的逐層自發(fā)界面還原和隨后的去功能化有效驅(qū)動。在這…

在高硫負(fù)荷下實(shí)現(xiàn)長期循環(huán)穩(wěn)定性是鋰硫（Li–S）電池實(shí)際使用的基本要求。最近，清華大學(xué)深圳國際研究生院呂偉副研究員團(tuán)隊(duì)通過單向冷凍干燥制備了由Ti3C2Tx MXene/碳納米管（CNT）三明治組成的層狀氣凝膠，以提高高硫負(fù)荷電池的循環(huán)穩(wěn)定性。由于獨(dú)特的平行排列結(jié)構(gòu)，所生產(chǎn)的材料被表示為平行排列的MXene/CNT（PA-MXene/CNT）。 MXene/CNT/MXene夾層的薄片形成多個(gè)物理屏障，再加上MXenes的化學(xué)捕獲和催化活性，有效抑制了高硫負(fù)載下的多硫化鋰（LiPS）穿梭，更重要…

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(gè)絕佳的平臺。原子分散的過渡金屬離子可以超高位點(diǎn)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(tuán)隊(duì)報(bào)道了新型的共軛微孔有機(jī)氣凝膠的合成，該共氣微孔有機(jī)氣凝膠用作共價(jià)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(shí)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(jìn)行了充分表征，并進(jìn)行了熱處理以使其具有導(dǎo)電性。經(jīng)過600°C的熱處理后，…

近日，山東大學(xué)環(huán)境學(xué)院在Environmental Science & Technology在線發(fā)表了題為“High-Capacity Amidoxime-Functionalized β-Cyclodextrin/Graphene Aerogel for Selective Uranium Capture”的研究論文。該論文報(bào)道了一種用于海水提鈾的高效石墨烯氣凝膠吸附材料。山東大學(xué)為該論文第一完成單位，王志寧教授為通訊作者，環(huán)境學(xué)院2018級博士生李楠為第一作者。 隨著核工業(yè)的不斷發(fā)展…

氣凝膠大家肯定不陌生。它是世界上最輕的固體之一，目前最輕的全碳?xì)饽z的密度僅為空氣密度的1/6，所以也被叫做“固態(tài)煙”或“凍住的煙“。由于具有高孔隙率、隔熱保溫能力和超高承受能力，氣凝膠在能源、催化、服裝、航空航天和國防軍工領(lǐng)域等諸多領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。 例如，引人矚目的”祝融號”火星車上便裝載了我國航天科工三院306所研發(fā)的氣凝膠材料，以對抗火星”冰火兩重天”的溫度考驗(yàn)。其中，耐高溫納米氣凝膠隔熱組件用于阻隔著陸發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的高達(dá)1200℃的…

咦，這是什么？ 好像凍住的煙！ 這不是煙而是一種固體，確切地說是世界上最輕的固體-氣凝膠。 對了，咱們中國此次首輛火星車”祝融號”攜帶的黑科技里面就有它。 這玩意很輕，但是隔熱性能很好。并且用在太陽能面板上，還可以讓火星車不容易粘灰。 那么問題來了： 氣凝膠是什么？ 它到底厲害在哪里？ 它的制造難不難？ 氣凝膠發(fā)明 說起氣凝膠的發(fā)明歷史，不得不說是一次偶然，確切的說是美國人基斯特勒在1931年受果凍的啟發(fā)而發(fā)明出來的。 果凍大家肯定都不會陌生，但是估計(jì)很少人會思考一個(gè)問題…

在中國航天科工三院306所，科研人員演示了氣凝膠材料，這種材料已經(jīng)應(yīng)用在數(shù)億公里外繞火星飛行的天問一號探測器上，為其火星著陸起到了很好的保駕護(hù)航作用。 扛熱1000℃，受冷-130℃ 我國“天問一號”火星探測器一次性完成“繞”“落”“巡”的火星探測任務(wù)，在“落”和“巡”兩個(gè)階段，都會用到306所研發(fā)的氣凝膠材料。 “天問一號”上一共應(yīng)用了兩種氣凝膠材料，分別用來應(yīng)對“極熱”和“極寒”。306所副所長張昊介紹，“極熱”考驗(yàn)出現(xiàn)在火星著陸階段，著陸發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的熱量使周圍的溫度超過1000℃，隔熱組件…

2021年5月15日7時(shí)18分，我國科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)“祝融號”火星車發(fā)回遙測信號確認(rèn)，天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預(yù)選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務(wù)著陸火星取得圓滿成功! 我國首次火星探測任務(wù)于2016年立項(xiàng)，計(jì)劃通過一次任務(wù)實(shí)現(xiàn)對火星的“環(huán)繞、著陸和巡視探測”，這是世界航天史上還沒有過的先例；2020年7月23日，天問一號探測器由長征五號運(yùn)載火箭在海南文昌成功發(fā)射；2021年2月10日，成功實(shí)施火星捕獲，成為我國第一顆人造火星衛(wèi)星；2月24日，進(jìn)入火星停泊軌道，開展了為期約3個(gè)月的…