zum Inhalt springen

Anorganische Aerogele

Die am meisten untersuchten anorganischen Aerogele bestehen aus Silika, in einem typischen Sol-Gel-Verfahren hergestellt, oder aus Kohlenstoff, der durch Karbonisierung von organischen Aerogelen unter inerter Atmosphäre gewonnen wird.

Pristine Aerogele sind für viele Anwendungen zu spröde. Dies kann umgangen werden, indem man die Syntheseparameter anpasst, z. B. durch andere oder eine Mischung verschiedener Präkusoren. Dadurch können andere, z. B. organische, Gruppen in das Aerogel-Netzwerk eingebaut werden, was unter anderem Eigenschaften wie die Flexibilität oder Hydrophobie verändert. Es können auch verschiedene Metalle hinzugefügt werden, was die Stabilität bei hohen Temperaturen erhöht, während die poröse Struktur beibehalten wird, und so zu hochleistungsfähigen, isolierenden Aerogelen führt.

Kohlenstoff-Aerogele können durch Modifikation des organischen Vorläufer-Aerogels verändert werden. Dies kann die Flexibilität erhöhen, wodurch das Material zum Beispiel problemlos Schwefel aufnehmen und in Lithium-Schwefel-Batterien verwendet werden kann.  Zusätzlich haben Kohlenstoff-Aerogele eine sehr hohe elektrische Leitfähigkeit, die sich hervorragend für Elektroden eignet, und können aufgrund der hohen Gesamtoberfläche zur Wasserstoffspeicherung oder sogar zur Strahlungsabsorption verwendet werden.

Bilder: Semitransparentes starres Silika Aerogel (oben links), Kohlenstoff Aerogel (oben rechts), transparentes (unten links) und Marshmallow (unten rechts) flexibles Silika Aerogel.