氣凝膠是什麼？首先我們來認識下「凝膠」。
一定濃度的高分子溶液或溶膠，在適當條件下，粘度逐漸增大，最後失去流動性，整個體系變成一種外觀均勻，並保持一定形態的彈性半固體，這種彈性半固體稱為凝膠。
果凍是最早被科學家們認識的一種凝膠，這種凝膠是被水或者其它液體充滿後形成的。還有一些凝膠是被氣體充滿後構成的，這就是「氣凝膠」。
1931年，美國科學家Samuel StephensKistler製備出了這種新材料，命名為「aerogel」，氣凝膠。「aero」+「gel」十分形象地描繪出了這種新材料的特點，即一種由氣體填充的凝膠。
氣凝膠相比於普通多孔材料有一個重要的特點：其骨架在納米尺度。因此，當可見光穿過時散射較小，看上去像「凍住的煙」。
氣凝膠密度極低，是世界上最輕的固體。目前，最輕的氣凝膠是一種「全碳氣凝膠」，密度僅有0.16mg/cm3(去除空氣密度)，僅為空氣密度的1/6。把這種材料放在花朵上，柔軟的花蕊幾乎沒有變形。
氣凝膠的製備過程分為兩步：1。製備溼凝膠；2。將溼凝膠通過特殊手法乾燥。溼凝膠最傳統的製備方法是溶膠-凝膠法。將含高化學活性組分的化合物分散在溶劑中，經過水解反應生成活性單體，活性單體聚合，形成溶膠，進而生成具有一定空間結構的凝膠。此時製作出來的凝膠有點類似於我們平時吃的果凍，緊接著將果凍狀凝膠進一步進行乾燥處理即可得到氣凝膠。由於表面張力的作用，通常狀態下，凝膠內液體的揮發會使得凝膠脆弱的骨架坍塌。而通過冷凍乾燥技術進行乾燥可以很好的解決這一問題。將溼凝膠在低溫冷凍，接著置於真空條件下乾燥。由於冷凍過程已經使得凝膠內的液體轉變為固體，之後在真空環境中以升華的形式脫離凝膠骨架，這樣就可以避免了液體揮發造成骨架坍塌的問題，得到我們所期待的氣凝膠。
「氣凝膠有什麼用途？」相信每個人都會有這樣的疑問。回答也會是各式各樣，「它有著極低的熱導率，可以作為超級隔熱材料」「它可以用作電極」……
總的來講，氣凝膠的性能主要由兩部分貢獻：一部分是結構，簡單地說就是由多孔性質衍生出的性能，比如優良的隔熱性能。用火焰隔著氣凝膠對一朵花進行加熱，花朵幾乎沒有任何損傷。此外，某些氣凝膠還表現出優異的吸附性能，如「碳海綿」。
另一部分的性能來源於構成氣凝膠骨架的成分處於納米尺度。納米尺度粒子本身具有的某些性能，以氣凝膠的形式存在時，往往會得到增強。比如鋰電池的電極材料——二氧化錳(MnO2)，當它以氣凝膠的形式存在時，鋰電池的放電性能得到了大幅度提高。
作為一種誕生於20世紀初的材料，氣凝膠本不屬於最近發現的「新材料」，然而其各方面的優良特性使其受到廣泛關注，這種材料的應用還需要去不斷研究、探索。
（文章來源：OFweek鋰電網）