金属气凝胶是一类具有高孔隙率、低密度和优异导电导热性能的新型材料，其独特的纳米多孔结构使其在能源存储、催化、传感器及电磁屏蔽等领域展现出巨大潜力。金属气凝胶技术通过精确控制金属前驱体的合成、凝胶化、置换、改性、干燥等工艺，实现高性能金属气凝胶的制备。
关键技术
1、前驱体设计与合成
通过优化金属前驱体的选择及溶胶-凝胶工艺，控制骨架形态和孔隙结构，确保高比表面积和均匀孔道分布。
2、凝胶化与干燥工艺
采用超临界干燥、冷冻干燥或常压干燥技术，保留纳米多孔结构，避免骨架塌陷。
3、结构优化与增强
通过掺杂、合金化及表面修饰等手段，提高金属气凝胶的导电性、力学强度及化学稳定性。
4、大规模制备工艺
结合模块化、自动化生产，实现金属气凝胶材料的批量化生产，提高产业化应用水平。
产业化应用
- 储能与电池：用于超级电容器、电池电极材料，提高能量密度与充放电效率。
- 催化与环保：作为催化剂或催化载体，在燃料电池、废气处理等领域提升反应效率。
- 电磁屏蔽：用于5G通讯、航空航天等领域，实现高效电磁干扰屏蔽。
- 传感器：应用于生物传感、气体检测等高灵敏度传感设备。
技术优势
- 超轻质高比表面积：同时具备优异的物理、化学性能。
- 高导电导热性能：适用于电子、能源及热管理领域。
- 可控结构设计：实现针对不同应用的定制化生产。
- 绿色可持续：制备过程环保，符合可持续发展趋势。
金属气凝胶技术的突破，为电子、新能源、环境工程等行业提供了前沿材料解决方案，推动新一代高性能功能材料的产业化应用。
