Благодаря быстрой скорости зарядки и высокой энергоэффективности преобразования,суперконденсаторымогут быть переработаны сотни тысяч раз и имеют долгий рабочий день, теперь они были применены к новым энергетическим автобусам.Новые энергетические транспортные средства, которые используют суперконденсаторы в качестве энергии для зарядки, могут начать заряжаться, когда пассажиры садятся и выходят из автобуса.Одна минута зарядки может позволить транспортным средствам на новых источниках энергии проехать 10-15 километров.Такие суперконденсаторы намного лучше аккумуляторов.Скорость зарядки аккумуляторов намного медленнее, чем у суперконденсаторов.Для зарядки до 70%-80% мощности требуется всего полчаса. Однако в условиях низких температур производительность суперконденсаторов сильно снижается.Это связано с тем, что диффузия ионов электролита затруднена при низких температурах, а электрохимические характеристики устройств накопления энергии, таких как суперконденсаторы, быстро снижаются, что приводит к значительному снижению эффективности работы суперконденсаторов в условиях низких температур.Так есть ли способ заставить суперконденсатор сохранять такую же эффективность работы в условиях низких температур? Да, суперконденсаторы с фототермическим усилением, суперконденсаторы, исследованные командой Исследовательского института Ван Чжэньян, Института исследований твердого тела, Научно-исследовательского института Хэфэй, Китайской академии наук.В условиях низких температур электрохимические характеристики суперконденсаторов значительно ухудшаются, а использование электродных материалов с фототермическими свойствами может обеспечить быстрое повышение температуры устройства за счет солнечного фототермического эффекта, что, как ожидается, улучшит низкотемпературные характеристики суперконденсаторов. 
Исследователи использовали лазерную технологию для изготовления кристаллической пленки графена с трехмерной пористой структурой и интегрировали полипиррол и графен с помощью технологии импульсного электроосаждения для формирования составного электрода графен/полипиррол.Такой электрод имеет высокую удельную емкость и использует солнечную энергию.Фототермический эффект реализует быстрое повышение температуры электрода и других характеристик.На этой основе исследователи сконструировали новый тип суперконденсатора с фототермическим усилением, который может не только подвергать материал электрода воздействию солнечного света, но и эффективно защищать твердый электролит.В условиях низкой температуры окружающей среды -30 ° C электрохимические характеристики суперконденсаторов с сильным распадом могут быть быстро улучшены до уровня комнатной температуры под воздействием солнечного света.При комнатной температуре (15°C) температура поверхности суперконденсатора увеличивается на 45°C под действием солнечного света.После повышения температуры структура пор электрода и скорость диффузии электролита значительно увеличиваются, что значительно улучшает емкость конденсатора для хранения электроэнергии.Кроме того, поскольку твердый электролит хорошо защищен, коэффициент сохранения емкости конденсатора по-прежнему составляет 85,8% после 10 000 зарядов и разрядов. 
Результаты исследований исследовательской группы Ван Чжэньяна из Научно-исследовательского института Хэфэй Китайской академии наук привлекли внимание и были поддержаны важными отечественными научно-исследовательскими проектами и Фондом естественных наук.Надеемся, что в ближайшем будущем мы сможем увидеть и использовать суперконденсаторы с фототермическим усилением.
Время публикации: 15 июня 2022 г.