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碳?xì)饽z因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出孔隙率高（80%-99%）、比表面積大、密度低、力學(xué)穩(wěn)定性、高電導(dǎo)率、低熱導(dǎo)率等優(yōu)異特性，且具有化學(xué)惰性和選擇性吸附特性，使其在油水分離、氣體吸附、染料吸附、有機(jī)溶劑吸附等污水處理領(lǐng)域得到重要應(yīng)用。不僅如此，碳?xì)饽z還具有導(dǎo)電性，可用于壓力傳感器、超級(jí)電容器、電磁屏蔽、電催化和鋰電池等領(lǐng)域。

超級(jí)電容器

目前用作超級(jí)電容器電極的材料多種多樣，如碳基化合物、金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物等。與這些材料相比，碳?xì)饽z具有三個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)：①比表面積大，這意味著它有更多的反應(yīng)活性位點(diǎn)；②孔徑可調(diào)，孔徑大小以及顆粒大小能夠影響離子傳輸速度，碳?xì)饽z可以通過(guò)改變反應(yīng)條件（催化劑濃度、反應(yīng)物濃度等）進(jìn)行孔徑控制；③較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。

環(huán)境吸附材料

碳?xì)饽z微孔結(jié)構(gòu)豐富，具備很強(qiáng)的天然吸附能力。經(jīng)過(guò)表面處理后，碳?xì)饽z可以成為一種新型環(huán)境保護(hù)材料，可用于土壤改良、水凈化、空氣凈化等。

鉛酸電池

在鉛酸電池負(fù)極中引入碳?xì)饽z（稱為鉛碳電池）可減少負(fù)極的硫酸鹽化，增強(qiáng)電荷接受能力，可降低充電電壓，從而提 率并減少正極板的腐蝕延長(zhǎng)循環(huán)壽命，提高儲(chǔ)能性能。

燃料電池

碳?xì)饽z及其復(fù)合材料因具有比表面積大、電化學(xué)性能穩(wěn)定以及導(dǎo)電性等特點(diǎn)，在燃料電池中主要被作為電催化劑的載體或直接作為電催化劑。

鋰離子電池

碳?xì)饽z可提高了鋰離子電池的循環(huán)性能和充放電能力。目前碳?xì)饽z在鋰離子電池中的應(yīng)用主要集中在兩個(gè)方面：其一作為鋰離子電池的導(dǎo)電劑；其二作為鋰離子電池的電極材料。

催化劑載體

高比表面積、高孔隙率、低密度且穩(wěn)定性較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是催化劑載體的 材料之一。用作質(zhì)子交換膜電池的Pt催化劑載體，能夠增加催化劑導(dǎo)電性和耐腐蝕性，同時(shí)減小Pt金屬顆粒凝聚和燒結(jié)趨勢(shì)。

生物醫(yī)療

具有高孔隙率、生物機(jī)體相容性及可生物降解特性，因而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛用途，可應(yīng)用于診斷劑、人造組織、人造器官、器官組件等。特別適用于 控制釋放體系，可獲得很高的 擔(dān)載量，是低毒 的胃腸外給藥體系。

儲(chǔ)氫材料

金屬摻雜的碳?xì)饽z能把儲(chǔ)存的氫分子分解為氫原子，使更多的氫進(jìn)入到材料的孔道結(jié)構(gòu)中而沒(méi)有爆炸風(fēng)險(xiǎn)，從而提高儲(chǔ)氫量。

軍事及航天領(lǐng)域

席嘉彬研究了石墨烯氣凝膠膜的電磁屏蔽性能，發(fā)現(xiàn)其膨脹程度越大，電磁屏蔽性能越好。且碳?xì)饽z極有潛力作為新一代耐超高溫的高性能隔熱材料，應(yīng)用于高超聲速飛行器的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和導(dǎo)彈固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管。

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