Un aerogel poros din carbon îmbunătățește performanțele la temperatură scăzută ale supercondensatorilor, care pot ajuta la alimentarea cu energie pentru misiunile spațiale și activitățile polare. Credit: adaptat din Nano Letters 2021, DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c04780
NASAPerseverance Rover a făcut recent o aterizare cu succes pe Martie, angajându-se într-o misiune de doi ani pentru a căuta semne ale vieții antice și pentru a colecta exemplare. Deoarece Marte este extrem de rece – temperaturile nocturne pot scădea sub -112 F – sunt necesare încălzitoare pentru a menține sistemul de baterii rover de la îngheț. Acum, cercetătorii care raportează la ACS Scrisoarea Nano au aerogeluri de carbon poros imprimate 3D pentru electrozi în supercondensatori cu temperatură foarte mică, reducând necesitățile de încălzire pentru spațiile viitoare și misiunile polare.
Jennifer Lu, Yat Li și colegii lor au dorit să creeze un sistem de stocare a energiei care să poată funcționa la temperaturi foarte scăzute fără unități de încălzire, care adaugă greutate și cerere de energie instrumentelor și utilajelor, cum ar fi rover-urile de pe Marte. Așadar, cercetătorii 3D au tipărit un aerogel de carbon poros folosind vopsea pe bază de nanocristalină de celuloză, apoi l-au uscat prin congelare și au tratat în continuare suprafața. Materialul rezultat a avut nivele multiple de pori, de la pori de 500 μm în structura asemănătoare rețelei, până la pori de dimensiuni nanometrice în interiorul tijelor de rețea.
Această rețea poroasă cu mai multe etape a menținut difuzia ionică adecvată și transferul de sarcină printr-un electrod la -94 F, obținând o capacitate mai mare de stocare a energiei decât supercondensatoarele de temperatură scăzută raportate anterior. Echipa va colabora cu oamenii de știință NASA pentru a caracteriza în continuare performanța dispozitivului la temperaturi scăzute.
Referință: „Suprimarea aerogelurilor de carbon poros pentru supercondensatori la temperatură scăzută” 10 martie 2021, Scrisoarea Nano.
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c04780
Autorii primesc finanțare de la Merced Nanomaterial Center for Energy and Sensation, NASA, Universitatea din California, Santa Cruz și Departamentul de Energie al SUA.