2022-03-30
 
多孔超低溫超級電容器可以為火星、極地任務提供動力
2022年03月30日   閱讀量:19237

“低溫超級電容器用多孔碳氣凝膠的印刷”
納米字母

美國國家航空航天局(NASA)的“毅力號”火星車(Persistence Rover)最近成功登陸火星,開始了一項為期兩年的任務,以尋找古代生命的跡象并收集樣本。由于火星非常寒冷——夜間溫度可能降至-112華氏度以下——因此需要加熱器來防止火星車的電池系統凍結?,F在,研究人員在ACS的《納米快報》上報道了3D打印多孔碳氣凝膠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和同事們希望開發一種能夠在極低溫度下運行的儲能系統,而無需加熱裝置,這會增加儀器和機械的重量和能量需求,比如火星探測器。因此,研究人員使用基于纖維素納米晶體的墨水3D打印了一種多孔碳氣凝膠,然后冷凍干燥并進一步處理表面。由此產生的材料具有多個層次的孔隙,從點陣狀結構中的500-μm孔隙到點陣棒中的納米級孔隙。這種多尺度多孔網絡在-94 F下通過電極保持了充分的離子擴散和電荷轉移,實現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,進一步描述該設備的低溫性能。

作者承認來自MelCenter納米材料能源與傳感中心、美國國家航空航天局、加利福尼亞大學、圣克魯斯和美國能源部的資金。

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