我國研究人員通過太陽能加熱增強石墨烯超級電容器的儲能能力

中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院王振揚教授的研究小組通過太陽能加熱增強了石墨烯超級電容器的儲能能力，相關(guān)研究成果發(fā)表在《材料化學(xué)雜志A》上。在低溫環(huán)境下，電解質(zhì)離子的擴散受阻嚴重制約了超級電容器的電化學(xué)性能，具有太陽-熱特性的電極材料有望為解決這一問題提供新的策略。然而，開發(fā)既具有優(yōu)良的太陽-熱特性又具有高儲能能力的電極材料仍然是一個挑戰(zhàn)。 ahg]OWn#  
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在這項研究中，研究人員通過激光誘導(dǎo)技術(shù)制備了具有三維多孔結(jié)構(gòu)的石墨烯薄膜。他們通過脈沖電沉積將聚吡咯均勻地復(fù)合到石墨烯網(wǎng)絡(luò)中。得到了石墨烯/聚吡咯復(fù)合電極，并由此構(gòu)建了一種新型的太陽熱增強型超級電容器。 #7=- zda5  
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這種超級電容器具有許多優(yōu)點。當(dāng)溫度下降到零下30攝氏度時，在光照強度為1.0 kW m-2的太陽光照射下，通常嚴重退化的超級電容器的電化學(xué)性能可以迅速增強到室溫水平。同時，在室溫（15℃）下，在光強度為1.0 kW m-2的太陽能照射下，器件的表面溫度增加了45℃。 4P^CqD&i  
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研究小組的成員Li Nian博士解釋了其中的原因。電極溫度提高后，優(yōu)化的孔隙結(jié)構(gòu)和增加的電解質(zhì)離子擴散率使儲能能力提高了4.8倍（比電容和能量密度分別達到2755.2 mF cm-2和21.55 mWh cm-3）。此外，由于固體電解質(zhì)得到了很好的保護，在經(jīng)過10000次的充放電后，超級電容器的電容保持率仍高達85.8%。 U\i7'9w]3  
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