新研發(fā)的多孔碳氣凝膠超低溫電容器可為火星和極地任務提供支持

　　美國宇航局的"毅力"號火星車最近成功登陸火星，開始了為期兩年的尋找遠古生命跡象和收集樣本的任務。由于火星非常寒冷，夜間溫度可降至零下112華氏度以下，因此需要加熱器來保持漫游車的電池系統(tǒng)不被凍結(jié)。

　　現(xiàn)在，研究人員在ACS的《Nano Letters》中報道了一種新研發(fā)的3D打印多孔碳氣凝膠，可用于超低溫超級電容器的電極，減少了未來太空和極地任務的加熱需求。

　　Jennifer Lu、Yat Li及其同事希望開發(fā)一種可以在極低溫度下運行的儲能系統(tǒng)，而不需要加熱裝置，因為加熱裝置會增加儀器和機械的重量和能量需求。于是，研究人員使用基于纖維素納米晶的墨水3D打印了一種多孔碳氣凝膠，然后將其冷凍干燥并進一步處理表面。所得材料具有多層次的孔隙，從網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)中的500μm孔隙，到網(wǎng)格中條形的納米大小的孔隙。

　　這種多尺度的多孔網(wǎng)絡(luò)在零下94華氏度的溫度下，通過電極保持了足夠的離子擴散和電荷轉(zhuǎn)移能力，實現(xiàn)了比之前報道的低溫超級電容器更高的儲能電容。該團隊將與美國宇航局科學家合作，進一步鑒定該器件的低溫性能。