氣凝膠

作為一類(lèi)被公認(rèn)為熱導(dǎo)率最低的固體材料，氣凝膠在隔熱方面的表現(xiàn)相當(dāng)突出，熱導(dǎo)率甚至比室溫空氣還低。究其原因，主要是因?yàn)闅饽z的骨架顆粒直徑小，顆粒之間的接觸面積也很小，因此熱量傳遞通路復(fù)雜——形象地來(lái)講，就是熱量從走高速平坦的“高速公路”，變成了走曲曲折折的“羊腸小道”。   目前氧化硅氣凝膠是研究得最為成熟的氣凝膠材料，已經(jīng)作為高性能隔熱材料得到了廣泛應(yīng)用，但是氧化硅氣凝膠在高溫下會(huì)發(fā)生孔結(jié)構(gòu)的破壞，其短期使用溫度上限一般不超過(guò)800℃。相比于氧化硅氣凝膠，氧化鋁氣凝膠耐溫性更高，在1…

鋰金屬陽(yáng)極具有很高的理論容量，被認(rèn)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(shù)枝狀晶體的不均勻沉積阻礙了鋰金屬陽(yáng)極的實(shí)際使用。為了解決該問(wèn)題，使用涂覆有無(wú)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?xì)饽z中以獲得復(fù)合鋰金屬陽(yáng)極。自立的多孔AC @ CNT氣凝膠為鋰的沉積/剝離提供了堅(jiān)實(shí)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(yáng)極相比，對(duì)稱電池上沉積/剝離容量為1mAh cm-2時(shí)，陽(yáng)極的循環(huán)壽命更長(zhǎng)，為…

日前，新加坡國(guó)立大學(xué)電機(jī)與電腦工程系何錦韋(Ho Ghim Wei)教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組為水資源不足帶來(lái)了創(chuàng)新的解決方案：一種無(wú)需任何外部電源就能從空氣中提取水分的氣凝膠。 這種產(chǎn)水氣凝膠由何錦韋教授領(lǐng)導(dǎo)的6人研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明。 有人說(shuō)，未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)將圍繞水資源展開(kāi)。為了生存，全世界有10億人正在為足夠的水苦苦掙扎。 事實(shí)上，地球大氣層中貯藏的水足以填滿近5千億個(gè)奧林匹克標(biāo)準(zhǔn)泳池，但它作為飲用水來(lái)源的潛力長(zhǎng)期以來(lái)一直被忽視。 為了開(kāi)發(fā)這一尚未充分利用的資源，新加坡國(guó)立大學(xué)電機(jī)與電腦工程系的何錦韋教授領(lǐng)導(dǎo)的…

隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)發(fā)展的大力支持，電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)數(shù)量快速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快?，F(xiàn)階段，電動(dòng)汽車(chē)主要以鋰離子電池作為動(dòng)力電池，而極端條件下電池?zé)崾Э厥请妱?dòng)汽車(chē)的首要安全性問(wèn)題，常見(jiàn)的較為嚴(yán)重的是電池過(guò)充導(dǎo)致溫度過(guò)高，致使電動(dòng)汽車(chē)著火，爆炸。對(duì)于新能源汽車(chē)電池單元局部失控問(wèn)題，氣凝膠隔熱材料是解決動(dòng)力電池?zé)崾Э氐挠行Т胧?，可以提高新能源汽?chē)的使用安全性。       氣凝膠導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫效果好、不燃，相比傳統(tǒng)保溫材料，只需1/5-1/3的厚度即可達(dá)到相同的保溫效果…

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展和石油基聚合物的過(guò)度消費(fèi)引發(fā)了雙重危機(jī)，造成了不可再生資源和環(huán)境污染的短缺。但是，這提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)刺激研究人員將天然生物基材料用于新型先進(jìn)材料和應(yīng)用。基于納米纖維素的氣凝膠，使用豐富且可持續(xù)的纖維素為原料，呈現(xiàn)出第三代氣凝膠，其結(jié)合了具有高孔隙率和大比表面積以及纖維素本身優(yōu)異性能的傳統(tǒng)氣凝膠。當(dāng)前，納米纖維素氣凝膠為各種領(lǐng)域的廣泛功能應(yīng)用提供了引人注目的平臺(tái)，例如吸附，分離，儲(chǔ)能，隔熱，電磁干擾屏蔽和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。最近德國(guó)哥廷根大學(xué)張凱/南京林業(yè)大學(xué)蔣少華/段改改等科研人員在…

氣凝膠是一種隔熱性能優(yōu)異的固體材料，具有高比表面積，納米級(jí)孔洞，低密度等 特殊的微觀結(jié)構(gòu)，基于這些結(jié)構(gòu)在熱學(xué)方面表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。它的導(dǎo)熱率 ~0.012mw/mk、密度~0.16mg/cm3、比表面積在 400-1000m2 /g、孔隙率為 90-99.8%， 它化學(xué)性能穩(wěn)定，內(nèi)部體積 99%由氣體組成，是目前已知密度最小的固體。 1.1. 氣凝膠的產(chǎn)業(yè)化日趨成熟 氣凝膠從發(fā)現(xiàn)至今已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)三次產(chǎn)業(yè)化，目前正處在第四次產(chǎn)業(yè)化浪潮的快速發(fā) 展中。氣凝膠誕生于 1931 年，由 Steven.S.…

材料產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，也是未來(lái)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，湖南將新材料產(chǎn)業(yè)確定為加速新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)產(chǎn)業(yè)。神奇的氣凝膠這個(gè)“料”不只是新材料的“料”，更是為促進(jìn)湖南產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，育苗成林，茁壯成長(zhǎng)加的一份養(yǎng)“料”。 獨(dú)有特性，在生活中產(chǎn)生很大影響 有人稱它是一團(tuán)“凍結(jié)的藍(lán)煙”，也有人叫它“固體空氣”，一種被譽(yù)為可以改變世界的神奇材料。它是世界上最輕的固體，10克的量就能鋪滿一個(gè)足球場(chǎng)；它是世界上密度極小的固體，是迄今為止保溫性能最好的材料。與傳統(tǒng)絕熱材料相比，它用更輕的質(zhì)量、…

氣凝膠（Aerogel）是一種固體物質(zhì)形態(tài)，世界上密度最小的固體。自從1931年首次提出氣凝膠概念以來(lái)，這類(lèi)材料憑借其超高表面積（＞100 m2 g-1）、超低熱導(dǎo)率（低至12 Mw M-1 K-1）和超低體積密度（1.2×10-4 g cm-3）等特性而受到廣泛關(guān)注。 有趣的是，其英文名aerogel為組合詞，aero是形容詞，表示“飛行的”，gel意為凝膠。字面意思是“可以飛行的凝膠”。因此任何物質(zhì)的gel只要可以經(jīng)干燥除去內(nèi)部溶劑后，又可基本保持其形狀不變，且產(chǎn)物高孔隙率、低密度，則皆可以…

事實(shí)上,很少有哪個(gè)行業(yè)如純電動(dòng)汽車(chē)一般命運(yùn)跌宕,明明在100年之前就已經(jīng)快速崛起,掀起一波又一波顛覆浪潮,但又在短時(shí)間內(nèi)衰落,直到百年后的21世紀(jì),才重新回到大眾視野,成為大多數(shù)消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)用戶眼中的“新物種”。 不過(guò),盡管純電出行產(chǎn)品已經(jīng)成為了汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展方向的定局,但依舊不能滿足全球龐大而又多樣化的需求,在市場(chǎng)規(guī)模上與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比依舊屬于少數(shù)。究其原因,顯然是純電產(chǎn)品依舊充斥著不完美,續(xù)航、充電、安全等都是擺在整個(gè)行業(yè)面前的阻礙。那么,純電出行產(chǎn)品到底什么時(shí)候才能撬開(kāi)傳統(tǒng)市場(chǎng)的裂縫?痛點(diǎn)問(wèn)…

陶瓷氣凝膠由于低密度、大比表面積、優(yōu)異的耐火性和低導(dǎo)熱性等特性在熱/聲/電絕緣、催化劑載體、過(guò)濾器和儲(chǔ)能材料等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。 但是，由于其固有的珍珠項(xiàng)鏈狀的微觀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其不能形成有效的連續(xù)結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。 雖然已有研究利用柔性一維纖維、陶瓷海綿等解決陶瓷氣凝膠的機(jī)械性能，但是這些氣凝膠在外力作用下或長(zhǎng)時(shí)間暴露于高溫下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的強(qiáng)度退化和結(jié)構(gòu)崩潰，可能會(huì)引發(fā)災(zāi)難性事件。 因此，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度（高強(qiáng)度和超彈性）以及優(yōu)異的耐高溫性的陶瓷纖維氣凝膠是在極端情況下可靠應(yīng)用陶瓷氣凝膠…