Дзякуючы хуткай хуткасці зарадкі і высокай эфектыўнасці пераўтварэння энергіі,суперкандэнсатарымогуць быць перапрацаваны сотні тысяч разоў і маюць працяглы час працы, цяпер яны выкарыстоўваюцца ў новых энергетычных аўтобусах.Новыя энергетычныя транспартныя сродкі, якія выкарыстоўваюць суперкандэнсатары ў якасці энергіі для зарадкі, могуць пачынаць зараджацца, калі пасажыры садзяцца ў аўтобус і высадзяцца з яго.Адна хвіліна зарадкі дазваляе новым энергетычным аўтамабілям праехаць 10-15 кіламетраў.Такія суперкандэнсатары нашмат лепш акумулятараў.Хуткасць зарадкі акумулятараў значна ніжэй, чым у суперкандэнсатараў.Для зарадкі да 70%-80% магутнасці спатрэбіцца ўсяго паўгадзіны. Аднак у асяроддзі з нізкімі тэмпературамі прадукцыйнасць суперкандэнсатараў значна зніжаецца.Гэта адбываецца таму, што дыфузія іёнаў электраліта абцяжараная пры нізкіх тэмпературах, і электрахімічныя характарыстыкі прылад захоўвання энергіі, такіх як суперкандэнсатары, будуць хутка аслабляцца, што прывядзе да значнага зніжэння эфектыўнасці працы суперкандэнсатараў пры нізкіх тэмпературах.Такім чынам, ці ёсць спосаб прымусіць суперкандэнсатар падтрымліваць такую ж эфектыўнасць працы пры нізкай тэмпературы? Так, фотатэрмічныя суперкандэнсатары, суперкандэнсатары, даследаваныя камандай навукова-даследчага інстытута Ван Чжэняна, Інстытута даследаванняў цвёрдага цела, Хэфэйскага навукова-даследчага інстытута Кітайскай акадэміі навук.Ва ўмовах нізкай тэмпературы электрахімічныя характарыстыкі суперкандэнсатараў значна аслабляюцца, і выкарыстанне электродных матэрыялаў з фотатэрмічнымі ўласцівасцямі дазваляе дасягнуць хуткага павышэння тэмпературы прылады за кошт сонечнага фотатэрмічнага эфекту, які, як чакаецца, палепшыць нізкатэмпературныя характарыстыкі суперкандэнсатараў. Даследчыкі выкарыстоўвалі лазерную тэхналогію для падрыхтоўкі крышталічнай плёнкі графена з трохмернай кіпрай структурай і інтэгравалі поліпірол і графен з дапамогай тэхналогіі імпульснага электраасаджэння для фарміравання кампазітнага электрода графен/поліпірол.Такі электрод мае высокую ўдзельную магутнасць і выкарыстоўвае сонечную энергію.Фотатэрмічны эфект рэалізуе хуткі рост тэмпературы электрода і іншых характарыстык.На гэтай аснове даследчыкі стварылі новы тып фотатэрмічнага суперкандэнсатара, які можа не толькі падвяргаць матэрыял электрода ўздзеянню сонечнага святла, але і эфектыўна абараняць цвёрды электраліт.У асяроддзі з нізкай тэмпературай -30 °C электрахімічныя характарыстыкі суперкандэнсатараў з моцным распадам могуць быць хутка палепшаны да ўзроўню пакаёвай тэмпературы пад уздзеяннем сонечнага святла.Пры пакаёвай тэмпературы (15°C) тэмпература паверхні суперкандэнсатара пад сонечным святлом павялічваецца на 45°C.Пасля павышэння тэмпературы структура пор электрода і хуткасць дыфузіі электраліта значна павялічваюцца, што значна паляпшае ёмістасць захоўвання электраэнергіі кандэнсатара.Акрамя таго, паколькі цвёрды электраліт добра абаронены, каэфіцыент захавання ёмістасці кандэнсатара па-ранейшаму складае 85,8% пасля 10 000 зарадак і разрадак. Вынікі даследаванняў навукова-даследчай групы Ван Чжэньяна ў Навукова-даследчым інстытуце Хэфэй Кітайскай акадэміі навук прыцягнулі ўвагу і былі падтрыманы важнымі айчыннымі навукова-даследчымі праектамі і Фондам натуральных навук.Будзем спадзявацца, што ў найбліжэйшай будучыні мы зможам убачыць і выкарыстоўваць фотатэрмічныя суперкандэнсатары.
Час публікацыі: 15 чэрвеня 2022 г