不同光强下太阳热微型超级电容器的制作工艺及其储能性能示意图。功劳:李年中国科学院合肥物理科学研究院王振阳教授课题组通过太阳能加热增强了石墨烯超级电容器的储能能力。相关研究成果发表在《材料化学杂志》上。在低温环境下，电解质离子的受阻扩散严重制约了超级电容器的电化学性能。具有光热特性的电极材料有望为解决这一问题提供新的策略。然而，开发兼具优异的太阳热性能和高储能能力的电极材料仍然是一个挑战。
在这项研究中，研究人员利用激光诱导技术制备了具有三维多孔结构的石墨烯薄膜。他们通过脉冲电沉积将聚吡咯单一合成石墨烯网络。获得了石墨烯/聚吡咯复合电极，构建了新型太阳能热增强超级电容器。
这种超级电容器有许多优点。当温度降至-30℃时，在1.0千瓦·米-2的光照强度下，通常严重退化的超级电容器的电化学性能可以迅速提高到室温。同时，在室温(15℃)下，在1.0千瓦·米-2的光照强度下，器件的表面温度增加了45℃。
“电极温度升高后，优化的孔结构和增加的电解质离子扩散速率使储能容量提高了4.8倍。此外，由于固体电解质得到了很好的保护，经过10000次充放电后，超级电容器的电容保持率仍高达85.8%，”研究小组成员李年博士说。
这项工作为解决超级电容器的低温问题和开发高能量密度器件提供了新的解决方案。
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