氣凝膠是一種高孔隙率、高比表面積的三維網絡狀結構的納米材料。氣凝膠獨特的納米結構能有效抑制材料的固體熱傳導和氣體對流傳熱，是一種性能優異的“超級隔熱材料”。

一. 氣凝膠基本知識介紹

氣凝膠的制備通常分為 2 步：

1）通過溶膠-凝膠法使溶液內分子不斷交聯，形成濕凝膠；

2）通過超臨界干燥去除濕凝膠內部的溶劑，獲得氣凝膠。

氧化物氣凝膠

目前主要研究的氧化物氣凝膠為SiO2、Al2O3、ZrO2 氣凝膠及其復合氣凝膠。不僅在高溫隔熱領域發揮著重大的作用，在催化、吸附等領域也有著廣泛的應用。氧化物氣凝膠雖然具有低密度和低導熱率等優異的性能，但是在高溫（800~1 000℃）下極易發生收縮和燒結，導致熱導率快速增大，極大地限制了在高溫領域的應用。

碳化物氣凝膠

碳化物氣凝膠材料相較于傳統的氧化物氣凝膠，碳化物氣凝膠具有更高的耐溫性，在惰性氛圍下耐溫性可達 3000℃，且密度低于 0.4 g/cm3，室溫導熱系數低于 0.040 W/(m·K)。因此，碳化物氣凝膠材料成為 1200℃以上溫區最具潛力的氣凝膠材料，廣泛應用于航天航空、高溫爐窖等高溫隔熱領域。

碳氣凝膠

碳氣凝膠在惰性氣氛中超過 2000℃的高溫下也可以保持介孔結構，表現出優異的耐高溫性能。通常，碳氣凝膠是在惰性氣氛中聚合和熱解有機前驅體制得。除此之外，還可以通過石墨烯及其衍生物的自膠凝或化學聚合制備，以及通過碳納米管（CNT）或碳納米纖維（CNF）的化學氣相沉積或化學交聯制備。

氣凝膠材料具有極低的導熱率，隔熱，輕薄，優秀的防火、疏水、抗拉抗壓性能。廣泛應用于新能源汽車電池、石化、軍工、航天、環保、建筑、交通等各領域。

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二. 氣凝膠在鋰離子動力電池組中的應用

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寧德時代、上汽通用、宇通客車等公司的電池組熱管理解決方案是在電芯之間放置氣凝膠。氣凝膠材料導熱系數低，防火、防水性能優異，占用空間小，壽命長，且對環境無污染，是最佳的汽車電池隔熱材料。同時，動力電車的性能受溫度影響較大，溫度過低會影響到再生制動系統的性能，充電速度過慢而且充不滿電，氣凝膠也能保障電池溫度不會過低。

上汽通用公司在純電動 MAV 別克微藍的電芯之間加入了納米級氣凝膠，為別克微藍 410KM 版 140Wh/kg 的高電池能量密度和 13.1kW·h 的低能耗做出了貢獻，強化了別克微藍電池組的安全性，為別克微藍的高壓系統能滿足系統安全 ASIL D（汽車安全性等級最高等級）標準奠定了基礎。

上汽通用Ultium平臺電池電芯之間采用氣凝膠來隔熱，熱管理的設計上，采用了多級熱防控技術，電芯間采用了加厚設計的氣凝膠，能有效降低電芯間溫度傳遞。同樣，抑制熱擴散采用專利技術，能夠主動“速冷”、電池上蓋內置氣凝膠防火毯，對乘員和整車進一步保護。

三. 氣凝膠市場需求及主要生產企業

據華安團隊預測，汽車領域氣凝膠需求量

國內氣凝膠主要生產企業

原文始發于微信公眾號（鋰電產業通）：氣凝膠隔熱材料及其在鋰電池包上的應用