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  • 不怕冻”的超级电容你知道吗?
    不怕冻”的超级电容你知道吗?
  • 不怕冻”的超级电容你知道吗?
  • 来源:  发布日期: 2022-06-13  浏览次数: 37

    超级电容因充电速度快,转换能量效率高,可以循环使用数十万次,工作时间长等优势,现在已经运用到新能源公交上。用超级电容作为充电能源的新能源汽车可以利用乘客上下车的时间开始充电,充电一分钟的电量可以让新能源汽车持续行驶10-15千米,这样的超级电容比蓄电池好太多了,蓄电池充电速度太慢,充电半小时才只充到电量的70%-80%,充电速度上远远慢于超级电容。#超级电容#

    不过在低温环境下,超级电容性能大大缩减。这是因为低温下电解液离子扩散受阻,超级电容等储电器件的电化学性能会急剧衰减,导致超级电容在低温环境下工作效率大大减低。那么有没有什么方法可以让超级电容在低温环境下保持一样的工作效率呢。

    有,光热增强性超级电容,由中科院合肥研究院固体所王振洋研究院团队研究的超级电容。在低温环境下,超级电容的电化学性能大大衰减,而利用具有光热性能的电极材料,通过太阳能光热效应实现器件温度快速上升,有望提高超级电容的低温性能。

    研究人员用激光技术制备了具有三维多孔结构的石墨烯晶体膜,通过脉冲电沉积技术将聚吡咯和石墨烯整合到一起构成石墨烯/聚吡咯复合电极,这样的电极有着高比容量,利用太阳光热效应实现电极温度的快速上升等特点。在此基础上,研究人员进一步构建了一种新型光热增强型超级电容器,既能将电极材料暴露于太阳光下,又可以对固态电解质进行有效保护。在-30℃的低温环境中,在太阳光照射下,超级电容严重衰减的电化学性能可以迅速提高到室温水平。在室温(15℃)环境中,超级电容在阳光照射下表面温度提高了45℃。温度升高后,电极孔隙结构和电解液扩散速率大大增加,大大提高了电容器的储电能力。此外,由于固态电解质得到很好的保护,10000次充放电后电容器的电容保持率仍高达85.8 %。

    中科院合肥研究所王振洋研究团队的研究成果引起重视,得到了国内重要研发项目及自然科学基金的支持,希望在不久的将来能够看到并使用光热增强性超级电容。


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