Supercondensatore non teme le basse temperature

Grazie all'elevata velocità di ricarica e all'elevata efficienza energetica di conversione,supercondensatoripossono essere riciclati centinaia di migliaia di volte e hanno lunghi orari di lavoro, ora sono stati applicati ai nuovi autobus energetici.I veicoli di nuova energia che utilizzano supercondensatori per caricare l'energia possono iniziare a caricarsi quando i passeggeri salgono e scendono dall'autobus.Un minuto di ricarica può consentire ai veicoli di nuova energia di viaggiare per 10-15 chilometri.Tali supercondensatori sono molto migliori delle batterie.La velocità di carica delle batterie è molto più lenta di quella dei supercondensatori.Ci vuole solo mezz'ora per caricare al 70% -80% della potenza. Tuttavia, in ambienti a bassa temperatura, le prestazioni dei supercondensatori sono notevolmente ridotte.Questo perché la diffusione degli ioni elettroliti è ostacolata alle basse temperature e le prestazioni elettrochimiche dei dispositivi di accumulo di energia come i supercondensatori verranno rapidamente attenuate, con conseguente riduzione dell'efficienza di lavoro dei supercondensatori in ambienti a bassa temperatura.Quindi c'è un modo per fare in modo che il supercondensatore mantenga la stessa efficienza di lavoro in un ambiente a bassa temperatura? Sì, supercondensatori fototermici, supercondensatori studiati dal team del Wang Zhenyang Research Institute, Institute of Solid State Research, Hefei Research Institute, Chinese Academy of Sciences.Nell'ambiente a bassa temperatura, le prestazioni elettrochimiche dei supercondensatori sono notevolmente attenuate e l'uso di materiali per elettrodi con proprietà fototermiche può ottenere un rapido aumento della temperatura del dispositivo attraverso l'effetto fototermico solare, che dovrebbe migliorare le prestazioni a bassa temperatura dei supercondensatori. I ricercatori hanno utilizzato la tecnologia laser per preparare una pellicola di cristallo di grafene con una struttura porosa tridimensionale e hanno integrato polipirrolo e grafene attraverso la tecnologia di elettrodeposizione pulsata per formare un elettrodo composito di grafene/polipirrolo.Tale elettrodo ha un'elevata capacità specifica e utilizza l'energia solare.L'effetto fototermico realizza il rapido aumento della temperatura dell'elettrodo e altre caratteristiche.Su questa base, i ricercatori hanno ulteriormente costruito un nuovo tipo di supercondensatore potenziato fototermicamente, che non solo può esporre il materiale dell'elettrodo alla luce solare, ma anche proteggere efficacemente l'elettrolita solido.In un ambiente a bassa temperatura di -30 °C, le prestazioni elettrochimiche dei supercondensatori con grave decadimento possono essere rapidamente migliorate a livello di temperatura ambiente sotto l'irradiazione della luce solare.In un ambiente a temperatura ambiente (15°C), la temperatura superficiale del supercondensatore aumenta di 45°C sotto la luce solare.Dopo l'aumento della temperatura, la struttura dei pori dell'elettrodo e la velocità di diffusione dell'elettrolita aumentano notevolmente, il che migliora notevolmente la capacità di accumulo di elettricità del condensatore.Inoltre, poiché l'elettrolita solido è ben protetto, il tasso di ritenzione della capacità del condensatore è ancora dell'85,8% dopo 10.000 cariche e scariche. I risultati della ricerca del gruppo di ricerca di Wang Zhenyang presso l'Hefei Research Institute dell'Accademia cinese delle scienze hanno attirato l'attenzione e sono stati supportati da importanti progetti nazionali di ricerca e sviluppo e dalla Natural Science Foundation.Speriamo di poter vedere e utilizzare supercondensatori potenziati fototermicamente nel prossimo futuro.