Superkondenzator se ne boji niske temperature

Zbog velike brzine punjenja i visoke energetske efikasnosti konverzije,super kondenzatorimogu se reciklirati stotine hiljada puta i imaju dugo radno vrijeme, sada su primijenjene na nove energetske autobuse.Nova energetska vozila koja koriste superkondenzatore kao energiju za punjenje mogu se početi puniti kada putnici uđu i izađu iz autobusa.Jedna minuta punjenja može omogućiti vozilima nove energije da putuju 10-15 kilometara.Takvi superkondenzatori su mnogo bolji od baterija.Brzina punjenja baterija je mnogo manja od brzine punjenja super kondenzatora.Potrebno je samo pola sata da se napuni do 70%-80% snage. Međutim, u okruženjima s niskim temperaturama, performanse superkondenzatora su znatno smanjene.To je zato što je difuzija jona elektrolita otežana na niskim temperaturama, a elektrohemijske performanse uređaja za skladištenje energije kao što su superkondenzatori će biti brzo oslabljene, što će rezultirati znatno smanjenom radnom efikasnošću superkondenzatora u okruženjima niskih temperatura.Dakle, postoji li način da se superkondenzator natjera da zadrži istu radnu efikasnost u okruženju niskih temperatura? Da, fototermički poboljšani superkondenzatori, superkondenzatori koje je istraživao tim Istraživačkog instituta Wang Zhenyang, Instituta za istraživanje čvrstog stanja, Hefei Research Institute, Kineske akademije nauka.U okruženju niskih temperatura, elektrohemijske performanse superkondenzatora su znatno oslabljene, a upotreba elektrodnih materijala sa fototermalnim svojstvima može postići brz porast temperature uređaja kroz solarni fototermalni efekat, za koji se očekuje da će poboljšati performanse superkondenzatora na niskim temperaturama. Istraživači su koristili lasersku tehnologiju za pripremu kristalnog filma grafena s trodimenzionalnom poroznom strukturom, te integrirani polipirol i grafen kroz tehnologiju pulsnog elektrodepozicije kako bi se formirala kompozitna elektroda grafena/polipirola.Takva elektroda ima visok specifični kapacitet i koristi sunčevu energiju.Fototermalni efekat ostvaruje brz porast temperature elektrode i drugih karakteristika.Na osnovu toga, istraživači su dalje konstruisali novi tip fototermički poboljšanog superkondenzatora, koji ne samo da može da izloži materijal elektrode sunčevoj svetlosti, već i efikasno zaštiti čvrsti elektrolit.U okruženju niske temperature od -30 °C, elektrohemijske performanse superkondenzatora sa jakim raspadom mogu se brzo poboljšati na nivo sobne temperature pod zračenjem sunčeve svetlosti.U okruženju sa sobnom temperaturom (15°C), površinska temperatura superkondenzatora se povećava za 45°C pod sunčevom svjetlošću.Nakon porasta temperature, struktura pora elektrode i brzina difuzije elektrolita se značajno povećavaju, što uvelike poboljšava kapacitet skladištenja električne energije kondenzatora.Osim toga, budući da je čvrsti elektrolit dobro zaštićen, stopa zadržavanja kapacitivnosti kondenzatora je i dalje čak 85,8% nakon 10.000 punjenja i pražnjenja. Rezultati istraživanja istraživačkog tima Wang Zhenyanga na Hefei istraživačkom institutu Kineske akademije nauka privukli su pažnju i podržani su od strane važnih domaćih R&D projekata i Fondacije za prirodne nauke.Nadamo se da ćemo moći vidjeti i koristiti fototermički poboljšane superkondenzatore u bliskoj budućnosti.