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

在這項研究中，研究人員通過激光誘導技術制備了具有三維多孔結構的石墨烯薄膜。他們通過脈沖電沉積將聚吡咯均勻地復合到石墨烯網絡中。得到了石墨烯/聚吡咯復合電極，并由此構建了一種新型的太陽熱增強型超級電容器。

這種超級電容器具有許多優點。當溫度下降到零下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℃。

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，優化的孔隙結構和增加的電解質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，由于固體電解質得到了很好的保護，在經過10000次的充放電后，超級電容器的電容保持率仍高達85.8%。

這項工作為解決超級電容器的低溫問題和開發高能量密度器件提供了一個新的解決方案。