定義：以氣體為分散介質(zhì)的凝膠材料。其固體相和孔隙結(jié)構(gòu)均為納米量級(jí)。

學(xué)科：化學(xué)_物理化學(xué)_膠體化學(xué)

相關(guān)名詞：?jiǎn)谓M分氣凝膠 干凝膠

圖片來源：中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站

【延伸閱讀】

氣凝膠是半固體狀態(tài)的凝膠經(jīng)干燥、去除溶劑后的產(chǎn)物，外表呈固體狀，內(nèi)部含有眾多孔隙，充斥著空氣，因而密度極小。2013年3月，浙江大學(xué)的科學(xué)家們研制出了超輕材料“全碳?xì)饽z”，這種固態(tài)材料密度僅為0.16kg/m3，是空氣密度的六分之一，也是迄今為止世界上最輕的材料。氣凝膠因其半透明的色彩和超輕的重量，還擁有許多俗名，如干凝膠、凍結(jié)的煙霧、固態(tài)的煙霧、固態(tài)的空氣、藍(lán)煙等。氣凝膠具有凝膠的性質(zhì)，如膨脹作用、觸變作用和離漿作用。

氣凝膠可分為兩類：?jiǎn)谓M分氣凝膠和氣凝膠復(fù)合材料。單組分氣凝膠有氧化物氣凝膠（硅基和非二氧化硅）、有機(jī)氣凝膠（樹脂基和纖維素基）、碳系氣凝膠（碳化塑料、碳納米管與石墨烯）、硫化物氣凝膠和其他種類的氣凝膠（單元素和碳化物等）。氣凝膠復(fù)合材料包括多組分氣凝膠、梯度氣凝膠和微/納米氣凝膠復(fù)合材料。

氣凝膠是優(yōu)良的熱絕緣體。大多數(shù)人會(huì)認(rèn)為，這是因?yàn)闅饽z的成分99.8%為空氣而能有效絕熱（空氣是優(yōu)良絕熱體），但其實(shí)是因?yàn)闅饽z的納米微孔洞抑制了氣體分子的熱傳導(dǎo)。就熱對(duì)流的方式而言，因?yàn)榭諝鉄o法跨越凝膠表面進(jìn)行對(duì)流作用，所以它也隔絕了熱對(duì)流。一般的氣凝膠對(duì)熱輻射不起太大的作用，而碳凝膠是優(yōu)良的熱輻射隔絕材料，因?yàn)樘荚卦跇?biāo)準(zhǔn)溫度下能夠吸收熱量轉(zhuǎn)移時(shí)散發(fā)的紅外線輻射，所以現(xiàn)今性能最好的氣凝膠是摻入部分碳元素的硅凝膠。

氣凝膠可用于三元電池?zé)崾Э馗魺?。生活中偶爾?huì)發(fā)生電動(dòng)車電池自燃的情況，從起火到整車爆燃往往只有幾秒鐘，主要原因就是電池內(nèi)部的隔熱水平不夠，單個(gè)電芯的熱失控?cái)U(kuò)大到整個(gè)電池組。氣凝膠作為防火隔熱材料，最大的作用就是延緩或者阻止熱擴(kuò)散以及火焰的蔓延，將其應(yīng)用在新能源汽車中可以更好地實(shí)現(xiàn)電池的溫控和電控管理并提升性能，起到絕熱、防火的作用，為用戶和乘客逃離現(xiàn)場(chǎng)以及滅火爭(zhēng)取更多的時(shí)間。

氣凝膠還可用于磷酸鐵鋰電池冬季保溫。磷酸鐵鋰電池在低溫環(huán)境下，正負(fù)極材料中帶電電子運(yùn)動(dòng)能力變差，導(dǎo)致電池容量衰退和續(xù)航減少。氣凝膠出色的保溫性能可以使磷酸鐵鋰電池內(nèi)各電芯不受外部低溫影響。

此外，氣凝膠在太空偵測(cè)上也有多種用途，在俄羅斯的和平號(hào)太空站和美國(guó)的火星探路者號(hào)上也用到了這種材料。

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