顆粒在線訊：近期，中科院合肥研究院固體所王振洋研究員團(tuán)隊(duì)在光熱增強(qiáng)型超級(jí)電容器研究方面取得進(jìn)展。

　　在低溫環(huán)境下，由于電解液離子擴(kuò)散受阻，超級(jí)電容器等儲(chǔ)電器件的電化學(xué)性能會(huì)急劇衰減。而利用具有光熱性能的電極材料，通過太陽(yáng)能光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)器件溫度的快速上升，有望大幅提升超級(jí)電容器的低溫性能。然而，開發(fā)兼具優(yōu)異光熱性能和高儲(chǔ)電能力的電極材料依然是一個(gè)挑戰(zhàn)。

　　鑒于此，研究人員采用激光誘導(dǎo)技術(shù)制備了具有三維多孔結(jié)構(gòu)的石墨烯晶體膜，并通過脈沖電沉積技術(shù)將聚吡咯均勻復(fù)合到多孔石墨烯導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，構(gòu)筑了石墨烯/聚吡咯復(fù)合電極，其具有高比容量，且能有效利用太陽(yáng)光熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電極溫度的快速上升等特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，研究人員進(jìn)一步構(gòu)建了一種新型光熱增強(qiáng)型超級(jí)電容器，既能將電極材料充分暴露于太陽(yáng)光下，又可以對(duì)固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行有效保護(hù)。在-30°C的低溫環(huán)境中，一個(gè)太陽(yáng)光照射（1kWm-2）下，超級(jí)電容器已嚴(yán)重衰減的電化學(xué)性能可以迅速提升至室溫水平。室溫（15℃）環(huán)境中，該器件在一個(gè)太陽(yáng)光照射下表面溫度提升了45°C。溫度提升后，優(yōu)化的電極孔隙結(jié)構(gòu)和增加的電解液離子擴(kuò)散速率，使電容器的儲(chǔ)電能力提高了4.8倍。此外，由于固態(tài)電解質(zhì)得到很好的保護(hù)，1萬次充放電后電容器的電容保持率仍高達(dá)85.8%。

　　該成果為解決超級(jí)電容器低溫難題和開發(fā)高能量密度器件提供了新思路。