“低温超级电容器用多孔碳气凝胶的印刷”
纳米字母

美国国家航空航天局（NASA）的“毅力号”火星车（Persistence Rover）最近成功登陆火星，开始了一项为期两年的任务，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华氏度以下——因此需要加热器来防止火星车的电池系统冻结。现在，研究人员在ACS的《纳米快报》上报道了3D打印多孔碳气凝胶用于超低温超级电容器的电极，减少了未来太空和极地任务的加热需求。

Jennifer Lu、Yat Li和同事们希望开发一种能够在极低温度下运行的储能系统，而无需加热装置，这会增加仪器和机械的重量和能量需求，比如火星探测器。因此，研究人员使用基于纤维素纳米晶体的墨水3D打印了一种多孔碳气凝胶，然后冷冻干燥并进一步处理表面。由此产生的材料具有多个层次的孔隙，从点阵状结构中的500-µm孔隙到点阵棒中的纳米级孔隙。这种多尺度多孔网络在-94 F下通过电极保持了充分的离子扩散和电荷转移，实现了比之前报道的低温超级电容器更高的储能电容。该团队将与美国宇航局科学家合作，进一步描述该设备的低温性能。

作者承认来自MelCenter纳米材料能源与传感中心、美国国家航空航天局、加利福尼亚大学、圣克鲁斯和美国能源部的资金。