Исследователи разработали пористые углеродные аэрогели, которые могут применяться для электродов в сверхнизкотемпературных конденсаторах. Это поможет снизить затраты энергии на обогрев систем питания у аппаратов, работающих в условиях низких температур. К примеру, аэрогели могут применяться в марсоходах и полярной технике.
Напомним, что сейчас на Марсе работает марсоход НАСА под названием Perseverance («Настойчивость»). С учетом того, что температурная среда на поверхности соседней планеты весьма неблагоприятная (ночная температура опускается до -80 градусов Цельсия), приходится тратить лишнюю энергию на подогрев элементов питания аппарата.
Дженнифер Лу и Ят Ли совместно с коллегами, в рамках разработки системы хранения энергии при низких температурах, напечатали на 3D-принтере пористый углеродный аэрогель с использованием специальных чернил на основе нанокристаллов целлюлозы. После просушки с замораживанием и дополнительной обработки поверхности, специалисты получили материал, сохраняющий адекватную степень диффузии ионов при температуре в -70 градусов Цельсия.
Так, полученный пористый материал имеет решетчатую структуру с промежутками от 500 мкм до нанометра. Как уже отмечалось выше, такая пористая сеть обеспечивает перенос заряда через электрод при очень низких температурах, тем самым обеспечивая более высокую емкость накопления энергии, чем отмечалось у низкотемпературных суперконденсаторов ранее.
Группа ученых, разработавшая пористый аэрогель, будет сотрудничать с учеными из НАСА для дальнейших исследований в данном направлении. Улучшение работы батарей питания при низких температурах может применяться как в космических аппаратах, так и в более «приземленных» сферах, например, для техники, работающей в условиях Арктики и Антарктики.
Подпишитесь на нас: ВКонтакте
