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燃烧化石燃料以发电引起了人们对空气质量和气候变化的关注。这促使需要清洁和可再生能源。超级电容器，电池和太阳能电池为能源和转换系统提供了环保的替代方案，这对于可持续发展可能至关重要。
石墨烯在能量存储和转化方面具有巨大的潜力，其中2D独立的石墨烯膜和粉末特别有前途。Aerogels还可以发挥作用。
什么是气凝胶？
气凝胶是一个用来描述具有特定几何结构的合成材料的术语。亚博网站下载气凝胶是多孔的，超轻的，并且表现出极低的密度和低导热率。
该材料源自凝胶，液体成分被空气代替。空气含量约为99.98％的空气，使其成为世界上最轻的固体材料之一。它是通过通过超临界干燥去除凝胶的液体成分来产生的。液体被缓慢干燥而不导致凝胶的固体基质通过毛细管作用塌陷（如蒸发中所见）。
赌注是创建气凝胶的。1931年，塞缪尔·斯蒂芬斯·基斯特勒（Samuel Stephens Kistler）和查尔斯（Charles）学会了努力，看看谁可以用气体代替“果冻”中的液体，而不会导致收缩。
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还原石墨烯氧化气凝胶
建立在石墨烯 - 氧化石墨烯氧化石墨烯上的气凝胶是一种相对较新但有前途的复合材料。他们具有特定的体系结构，可阻止具有高度发达的表面的石墨烯层的积累。
这些气凝胶具有较高的孔隙度，低材料密度，高比面积以及传导电流的能力。这使它们非常有吸引力，并且在从超级电容器到传感器的许多应用中都有可能的用途。有几种制造基于氧化石墨烯（RGO）的3D材料的方法，包括含有CO的系统的自然凝聚，水热辅助形成和交叉链接亚博网站下载结构。但是，所有人都需要冷冻干燥或超临界干燥，以防止在干燥过程中堆叠氧化石墨烯/氧化石墨烯片。
冷冻干燥导致形成大量大孔。在干燥过程中，形成了冰晶，使材料的一部分从其体积中取代，导致局部结构不规则性和大孔形成在干燥过程中将晶体从材料中取出后代替晶体。晶体的大小取决于材料冻结的速度。
还原石墨烯氧化气凝胶具有独特的物理化学特性。除了其高比表面积（极低的密度和高孔隙率）外，它们还具有独特的结构和良好的电导率。
光伏的RGO
作为一种自然能源，太阳辐射是未来最有竞争力的来源之一。它不仅是不污染的，而且还可以丰富，并且是具有很高潜力的地区最便宜的电力来源。但是，它需要储能系统或高压直流电源线。在全球范围内，安装的光伏容量在2018年超过515吉瓦，达到了全球能源需求的约2％。
气凝胶：地球上最轻的电子盾牌
光伏涉及使用表现出光伏效应的半导体材料将光转换为电能。亚博网站下载最著名的方法是使用太阳能电池将能量从太阳转换为电子流，该流量可用于为设备或充电电池提供电池。app亚博体育这样的系统采用了由几个产生电力的太阳能电池组成的太阳能模块。
使用太阳能还有进一步的好处；它的操作不会产生污染，也没有温室气体，太阳能电池所需的硅在地壳中大量可用。
基于碳的材料已被广泛用作电亚博网站下载极材料。主要优点是它们良好的电导率，高比表面积，多孔结构和出色的生物相容性。
2019年的研究调查了用聚苯胺纳米管孪生的RGO作为准溶剂染料敏化太阳能电池的潜在反电极材料。气凝胶表现出极好的电催化活性，以减少电解质中发现的三碘离子。通过基于循环伏安法的分析，证明了基于气凝胶的电极的优异催化活性。
2019年，其他研究人员发现RGO和碳纳米颗粒可以帮助钙钛矿结晶过程。yabo214钙钛矿被广泛用于光伏，钙钛矿层中存在碳可增强设备的电气性能。
还原氧化石墨烯气管的其他用途
还原的石墨烯氧化气凝胶还可以用作超级电容器的活动电极，用于用有机/无机电解质的高度多孔材料表面上的电化学设备。亚博网站下载
2020年，都柏林的研究人员开发了可充电的电池和储能设备，在这些电池和储能设备中，阴极由基于石墨烯的气凝胶制成。
它们也可以用作可充电锂离子电池作为阳极材料。在这里，它们可以促进多维电子传输路线并降低电极和电解质之间的传输空间，从而提高性能。
参考和进一步阅读
氧化石墨烯/氧化石墨烯气凝胶，氧化石墨烯气凝胶https://www.intechopen.com/books/graphene-oxide-applications-and-opportunities/graphene-oxide-xred- reduse-graphene-oxion-oxide-aerogels
毛等（2019）用于有效储能和转换的石墨烯气凝胶，能源与环境科学亚博老虎机网登录https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/ee/c7ee03031b# !! divabstract
莫汉等（2019）聚苯胺纳米管/还原氧化石墨烯气凝胶作为准固态染料敏化太阳能电池的有效反电极，太阳能https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0038092x19304931
石墨烯旗舰合作伙伴生产环保的石墨烯油墨https://www.graphene-info.com/graphene-flagships-partners-produce-environmentally-grimently-graphene-inks
她等（2019年）基于碳的钙钛矿太阳能电池：从单结节到模块，碳能https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.11
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