સુપરકેપેસિટર નીચા તાપમાનથી ડરતો નથી

ઝડપી ચાર્જિંગ ઝડપ અને ઉચ્ચ રૂપાંતરણ ઊર્જા કાર્યક્ષમતાને કારણે,સુપર કેપેસિટર્સસેંકડો હજારો વખત રિસાયકલ કરી શકાય છે અને લાંબા કામના કલાકો છે, હવે તે નવી ઊર્જા બસો પર લાગુ કરવામાં આવી છે.ચાર્જિંગ એનર્જી તરીકે સુપરકેપેસિટરનો ઉપયોગ કરતા નવા એનર્જી વાહનો જ્યારે મુસાફરો બસમાં ચઢે અને ઉતરે ત્યારે ચાર્જ થવાનું શરૂ કરી શકે છે.એક મિનિટનું ચાર્જિંગ નવા ઉર્જા વાહનોને 10-15 કિલોમીટર સુધી મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપી શકે છે.આવા સુપરકેપેસિટર્સ બેટરી કરતા ઘણા સારા હોય છે.બેટરીની ચાર્જિંગ ઝડપ સુપર કેપેસિટર કરતા ઘણી ધીમી હોય છે.પાવરના 70%-80% સુધી ચાર્જ થવામાં માત્ર અડધો કલાક લાગે છે. જો કે, નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં, સુપરકેપેસિટર્સનું પ્રદર્શન ઘણું ઓછું થાય છે.આનું કારણ એ છે કે નીચા તાપમાને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ આયનોના પ્રસારમાં અવરોધ આવે છે, અને સુપરકેપેસિટર્સ જેવા પાવર સ્ટોરેજ ઉપકરણોની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી ઝડપથી ક્ષીણ થઈ જશે, પરિણામે નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં સુપરકેપેસિટર્સની કાર્યક્ષમતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થશે.તો શું સુપરકેપેસિટરને નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં સમાન કાર્યક્ષમતા જાળવી રાખવાની કોઈ રીત છે? હા, ફોટોથર્મલ-એન્હાન્સ્ડ સુપરકેપેસિટર્સ, સુપરકેપેસિટર્સનું સંશોધન વાંગ ઝેનયાંગ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ સોલિડ સ્ટેટ રિસર્ચ, હેફેઇ રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઑફ સાયન્સની ટીમ દ્વારા કરવામાં આવ્યું છે.નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં, સુપરકેપેસિટર્સનું વિદ્યુતરાસાયણિક પ્રભાવ મોટા પ્રમાણમાં ક્ષીણ થાય છે, અને ફોટોથર્મલ ગુણધર્મો સાથે ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીનો ઉપયોગ સૌર ફોટોથર્મલ અસર દ્વારા ઉપકરણના ઝડપી તાપમાનમાં વધારો હાંસલ કરી શકે છે, જે સુપરકેપેસિટરના નીચા તાપમાનના પ્રભાવમાં સુધારો કરવાની અપેક્ષા રાખે છે. સંશોધકોએ ત્રિ-પરિમાણીય છિદ્રાળુ માળખું સાથે ગ્રાફીન ક્રિસ્ટલ ફિલ્મ તૈયાર કરવા માટે લેસર ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ કર્યો અને ગ્રાફીન/પોલીપાયરોલ સંયુક્ત ઇલેક્ટ્રોડ બનાવવા માટે પલ્સ્ડ ઇલેક્ટ્રોડપોઝિશન ટેક્નોલોજી દ્વારા પોલિપાયરોલ અને ગ્રાફીનને એકીકૃત કર્યું.આવા ઇલેક્ટ્રોડમાં ઉચ્ચ વિશિષ્ટ ક્ષમતા હોય છે અને તે સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.ફોટોથર્મલ અસર ઇલેક્ટ્રોડ તાપમાન અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓના ઝડપી વધારોને સમજે છે.આના આધારે, સંશોધકોએ વધુ એક નવા પ્રકારનું ફોટોથર્મલી ઉન્નત સુપરકેપેસિટર બનાવ્યું, જે માત્ર ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીને સૂર્યપ્રકાશમાં જ નહીં, પણ નક્કર ઇલેક્ટ્રોલાઇટને અસરકારક રીતે સુરક્ષિત પણ કરી શકે છે.-30 °C ના નીચા તાપમાનના વાતાવરણમાં, ગંભીર સડો સાથે સુપરકેપેસિટરની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ કામગીરી સૂર્યપ્રકાશના ઇરેડિયેશન હેઠળ ઓરડાના તાપમાને ઝડપથી સુધારી શકાય છે.ઓરડાના તાપમાને (15°C) વાતાવરણમાં, સુપરકેપેસિટરની સપાટીનું તાપમાન સૂર્યપ્રકાશ હેઠળ 45°C વધે છે.તાપમાનમાં વધારો થયા પછી, ઇલેક્ટ્રોડ છિદ્રનું માળખું અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ પ્રસરણ દરમાં ઘણો વધારો થાય છે, જે કેપેસિટરની વીજળી સંગ્રહ ક્ષમતામાં ઘણો સુધારો કરે છે.વધુમાં, નક્કર ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સારી રીતે સુરક્ષિત હોવાથી, 10,000 ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ પછી પણ કેપેસિટરનો કેપેસીટન્સ રીટેન્શન રેટ 85.8% જેટલો ઊંચો છે. ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની હેફેઈ રિસર્ચ ઈન્સ્ટિટ્યૂટમાં વાંગ ઝેનયાંગની સંશોધન ટીમના સંશોધન પરિણામોએ ધ્યાન આકર્ષિત કર્યું છે અને મહત્વપૂર્ણ સ્થાનિક R&D પ્રોજેક્ટ્સ અને નેચરલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશન દ્વારા તેને સમર્થન મળ્યું છે.આશા છે કે નજીકના ભવિષ્યમાં આપણે ફોટોથર્મલી ઉન્નત સુપરકેપેસિટર્સ જોઈ અને તેનો ઉપયોગ કરી શકીશું.