使用多孔碳气凝胶的超低温超级电容器-可以为火星和极地任务提供动力

多孔碳气凝胶可改善超级电容器的低温性能，这有助于为太空飞行和极地活动提供能量。

NASA的“恒心漫游者”最近成功登陆火星，进行了为期两年的任务，以寻找古代生命的迹象并收集样本。由于火星非常寒冷-夜间温度可能降至-112 F以下，因此需要加热器来防止流动站的电池系统冻结。现在，在ACS Nano Letters中报道的研究人员已经为超低温超级电容器中的电极提供了3D打印的多孔碳气凝胶，从而减少了未来太空和极地飞行任务的加热需求。

詹妮弗·卢，李逸和同事想要开发一种储能系统，该系统可以在极低的温度下运行而无需加热装置，这会增加诸如火星漫游者之类的仪器和机械的重量和能量需求。因此，研究人员使用纤维素纳米晶体基油墨3D印刷了多孔碳气凝胶，然后将其冷冻干燥并进一步处理了表面。所得材料具有多个级别的孔，从μ晶格状结构中的500-m孔到晶格条内的纳米级孔。

这种多尺度的多孔网络通过-94 F的电极保持了足够的离子扩散和电荷转移，比以前报道的低温超级电容器具有更高的储能电容。该小组将与NASA科学家合作，进一步表征该设备的低温性能。

参考：“印刷用于低温超级电容器的多孔碳气凝胶”，2021年3月10日，Nano Letters.DOI：
10.1021 / acs.nanolett.0c04780

作者感谢美国国家航空航天局默塞德（Merced）纳米材料能源与传感中心，加利福尼亚大学，圣克鲁斯大学和美国能源部的资助。