Do tốc độ sạc nhanh và hiệu suất năng lượng chuyển đổi cao,siêu tụ điệncó thể tái chế hàng trăm nghìn lần và có thời gian làm việc lâu dài, giờ đây chúng đã được ứng dụng cho xe buýt năng lượng mới.Các phương tiện năng lượng mới sử dụng siêu tụ điện làm năng lượng sạc có thể bắt đầu sạc khi hành khách lên và xuống xe buýt.Một phút sạc có thể cho phép các phương tiện năng lượng mới đi được 10-15 km.Những siêu tụ điện như vậy tốt hơn nhiều so với pin.Tốc độ sạc của pin chậm hơn nhiều so với siêu tụ điện.Chỉ mất nửa giờ để sạc 70% -80% năng lượng. Tuy nhiên, trong môi trường nhiệt độ thấp, hiệu suất của siêu tụ điện bị giảm đi rất nhiều.Điều này là do sự khuếch tán của các ion điện phân bị cản trở ở nhiệt độ thấp và hiệu suất điện hóa của các thiết bị lưu trữ năng lượng như siêu tụ điện sẽ nhanh chóng bị suy giảm, dẫn đến hiệu suất làm việc của siêu tụ điện trong môi trường nhiệt độ thấp bị giảm đáng kể.Vậy có cách nào làm cho siêu tụ điện duy trì được hiệu suất làm việc như cũ trong môi trường nhiệt độ thấp không? Đúng vậy, siêu tụ điện được tăng cường quang nhiệt, siêu tụ điện do nhóm của Viện nghiên cứu Wang Zhenyang, Viện nghiên cứu trạng thái rắn, Viện nghiên cứu Hợp Phì, Viện Khoa học Trung Quốc nghiên cứu.Trong môi trường nhiệt độ thấp, hiệu suất điện hóa của siêu tụ điện bị suy giảm rất nhiều, và việc sử dụng vật liệu điện cực có đặc tính quang nhiệt có thể làm tăng nhiệt độ nhanh chóng của thiết bị thông qua hiệu ứng quang nhiệt mặt trời, được kỳ vọng sẽ cải thiện hiệu suất nhiệt độ thấp của siêu tụ điện. 
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ laser để điều chế một màng tinh thể graphene với cấu trúc xốp ba chiều, và tích hợp polypyrrole và graphene thông qua công nghệ lắng đọng điện xung để tạo thành một điện cực tổng hợp graphene / polypyrrole.Điện cực như vậy có công suất riêng cao và sử dụng năng lượng mặt trời.Hiệu ứng quang nhiệt nhận ra sự gia tăng nhanh chóng của nhiệt độ điện cực và các đặc điểm khác.Trên cơ sở này, các nhà nghiên cứu đã chế tạo thêm một loại siêu tụ điện tăng cường quang nhiệt mới, không chỉ có thể để vật liệu điện cực tiếp xúc với ánh sáng mặt trời mà còn bảo vệ hiệu quả chất điện phân rắn.Trong môi trường nhiệt độ thấp -30 ° C, hiệu suất điện hóa của siêu tụ điện bị phân rã nghiêm trọng có thể nhanh chóng được cải thiện đến mức nhiệt độ phòng dưới sự chiếu xạ của ánh sáng mặt trời.Trong môi trường nhiệt độ phòng (15 ° C), nhiệt độ bề mặt của siêu tụ điện tăng thêm 45 ° C dưới ánh sáng mặt trời.Sau khi nhiệt độ tăng, cấu trúc lỗ điện cực và tốc độ khuếch tán chất điện phân tăng lên rất nhiều, điều này giúp cải thiện đáng kể khả năng lưu trữ điện của tụ điện.Ngoài ra, vì chất điện phân rắn được bảo vệ tốt, tỷ lệ duy trì điện dung của tụ điện vẫn cao tới 85,8% sau 10.000 lần sạc và phóng điện. 
Kết quả nghiên cứu của nhóm nghiên cứu của Wang Zhenyang tại Viện Nghiên cứu Hợp Phì thuộc Viện Khoa học Trung Quốc đã thu hút sự chú ý và được hỗ trợ bởi các dự án R&D quan trọng trong nước và Quỹ Khoa học Tự nhiên.Hy vọng rằng chúng ta có thể nhìn thấy và sử dụng siêu tụ điện được tăng cường quang nhiệt trong tương lai gần.
Thời gian đăng: Jun-15-2022