Superkondensaattori ei pelkää matalaa lämpötilaa

Nopean latausnopeuden ja korkean muunnosenergiatehokkuuden ansiostasuperkondensaattoritvoidaan kierrättää satoja tuhansia kertoja ja niillä on pitkät työajat, nyt niitä on sovellettu uusiin energiabusseihin.Superkondensaattoreita latausenergiana käyttävät uudet energiaajoneuvot voivat aloittaa latauksen matkustajien noustessa bussiin ja poistuessaan siitä.Yhden minuutin latauksella uudet energiaajoneuvot voivat matkustaa 10-15 kilometriä.Tällaiset superkondensaattorit ovat paljon parempia kuin akut.Akkujen latausnopeus on paljon hitaampi kuin superkondensaattoreiden.Lataus 70–80 prosenttiin tehosta kestää vain puoli tuntia. Kuitenkin alhaisissa lämpötiloissa superkondensaattorien suorituskyky heikkenee huomattavasti.Tämä johtuu siitä, että elektrolyytti-ionien diffuusio estyy alhaisissa lämpötiloissa ja tehonvarastointilaitteiden, kuten superkondensaattorien, sähkökemiallinen suorituskyky heikkenee nopeasti, mikä johtaa superkondensaattorien huomattavasti heikentyneeseen työtehoon matalissa lämpötiloissa.Joten onko mitään keinoa saada superkondensaattori säilyttämään sama työteho matalassa lämpötilassa? Kyllä, fototermisellä tehostetulla superkondensaattorilla, superkondensaattorilla, jonka on tutkinut Wang Zhenyang Research Institute, Solid State Research Institute, Hefein tutkimuslaitos, Kiinan tiedeakatemia.Matalan lämpötilan ympäristössä superkondensaattorien sähkökemiallinen suorituskyky heikkenee suuresti, ja fototermisten ominaisuuksien omaavien elektrodimateriaalien käyttö voi saavuttaa laitteen nopean lämpötilan nousun auringon fototermisen vaikutuksen kautta, minkä odotetaan parantavan superkondensaattorien alhaisen lämpötilan suorituskykyä. Tutkijat käyttivät laserteknologiaa valmistellakseen grafeenikidekalvoa, jolla oli kolmiulotteinen huokoinen rakenne, ja integroimalla polypyrrolia ja grafeenia pulssielektroniikkapinnoitustekniikan avulla grafeeni/polypyrroli-komposiittielektrodin muodostamiseksi.Tällaisella elektrodilla on suuri ominaiskapasiteetti ja se käyttää aurinkoenergiaa.Fototerminen vaikutus toteuttaa elektrodin lämpötilan ja muiden ominaisuuksien nopean nousun.Tämän perusteella tutkijat rakensivat edelleen uudentyyppisen fototermisesti tehostetun superkondensaattorin, joka ei vain voi altistaa elektrodimateriaalia auringonvalolle, vaan myös tehokkaasti suojata kiinteää elektrolyyttiä.Matalan lämpötilan -30 °C ympäristössä voimakkaasti heikkenevien superkondensaattorien sähkökemiallinen suorituskyky voidaan nopeasti parantaa huoneenlämpöiseksi auringonvalolla.Huonelämpötilassa (15°C) superkondensaattorin pintalämpötila nousee 45°C auringonvalossa.Lämpötilan noustessa elektrodin huokosrakenne ja elektrolyytin diffuusionopeus kasvavat suuresti, mikä parantaa huomattavasti kondensaattorin sähkön varastointikapasiteettia.Lisäksi, koska kiinteä elektrolyytti on hyvin suojattu, kondensaattorin kapasitanssin säilyvyysaste on edelleen jopa 85,8 % 10 000 latauksen ja purkauksen jälkeen. Kiinan tiedeakatemian Hefein tutkimuslaitoksen Wang Zhenyangin tutkimusryhmän tutkimustulokset ovat herättäneet huomiota ja niitä ovat tukeneet tärkeät kotimaiset T&K-hankkeet sekä Natural Science Foundation.Toivottavasti voimme nähdä ja käyttää fototermisesti tehostettuja superkondensaattoreita lähitulevaisuudessa.