三维碳气凝胶材料的制备与应用研究进展

TB34; 依据碳气凝胶制备原料的不同对其进行了分类,主要分为石墨基碳气凝胶、有机碳气凝胶和杂化碳气凝胶三大类.介绍了三维碳气凝胶的常用制备方法,主要包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法和冰模板法,简述了每种制备方法的优缺点,并分析了不同制备工艺对碳气凝胶材料结构和性能的影响.概述了碳气凝胶材料在吸油、储能、隔热、催化、吸波、光热转化和柔性传感器等领域的应用.碳气凝胶材料质轻、比表面积大、吸附容量高等优点,使其优于传统吸油材料;高导电性以及电化学性能稳定,可被用作超级电容器电极材料、燃料电池催化剂、催化剂载体材料和柔性传感器;超低的导热系数,使其具有优异的隔热性能;较高的阻抗匹配特性,使其...

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Published in工程科学学报 Vol. 46; no. 3; pp. 447 - 457
Main Authors 韩露, 王一帆, 崔文琦, 魏春艳, 周兴海, 高原, 吕丽华
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 大连工业大学纺织与材料工程学院,大连 116034 01.03.2024
Subjects
光热转化
carbon aerogel
porous structure
photothermal conversion
碳气凝胶
超级电容器
低热导率
sensor
多孔结构
传感器
low thermal conductivity
supercapacitor
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ISSN2095-9389
DOI10.13374/j.issn2095-9389.2023.03.30.001

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Summary:TB34; 依据碳气凝胶制备原料的不同对其进行了分类,主要分为石墨基碳气凝胶、有机碳气凝胶和杂化碳气凝胶三大类.介绍了三维碳气凝胶的常用制备方法,主要包括溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法和冰模板法,简述了每种制备方法的优缺点,并分析了不同制备工艺对碳气凝胶材料结构和性能的影响.概述了碳气凝胶材料在吸油、储能、隔热、催化、吸波、光热转化和柔性传感器等领域的应用.碳气凝胶材料质轻、比表面积大、吸附容量高等优点,使其优于传统吸油材料;高导电性以及电化学性能稳定,可被用作超级电容器电极材料、燃料电池催化剂、催化剂载体材料和柔性传感器;超低的导热系数,使其具有优异的隔热性能;较高的阻抗匹配特性,使其能够作为高效的电磁吸波材料;宽的光吸收范围,使其在光热转化应用中具有良好的前景.分析了目前碳气凝胶材料制备和应用领域所存在的问题,基于此展望了其未来的发展趋势和方向,包括开发低成本、可再生的环境友好的前驱体材料,优化碳气凝胶制备工艺,缩短生产周期以及拓宽其高端应用领域.
ISSN:2095-9389
DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2023.03.30.001