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大量研究表明，热充电超级电容器可以应用于废热回收利用。然而，绝大多数的研究都是在理想的实验条件下进行的，其正面收益结果忽略了实际测试因素的影响，这也许会严重制约热充电超级电容器的实际应用可行性。

为此，阎兴斌教授课题组开展了系统的研究，并明确指出了热电容循环（一种电容式热充电技术）的局限性。热电容循环的局限性根本上源于热充电过程中电极/电解质界面电场的热演化，这将引起热致电压升高效应和自放电效应之间的动态竞争，进而决定超级电容器的热充电性能。基于提出的动态竞争机制，系统地揭示了充电-加热-放电步骤中的操作细节如何对热充电性能产生重要影响。这些条件限制和伴随的其他问题不仅增加了操作的复杂性，还使净能量回收变得不可行，严重限制了热电容循环的实际应用。这种局限性观点的普适性在自制的水峡嵊喂俜絘pp入口兜缛萜骱蜕逃玫挠谢逑酷游官方app入口兜缛萜髦卸嫉玫搅搜橹。这一工作有望引起研究者对热充电超级电容器的实际经济性和可行性的关注，以此指导这项技术的理性发展和实际应用。

图1. 热致电压升高效应-自放电效应竞争的起源和动态演变示意图

图2. 热电容循环局限性的总结

相关成果以“Revealing the Limitations of the Thermocapacitive Cycle”为题发表在ACS Nano上。2020级本科生劳伊宁为论文第一作者（现为酷游官方app入口化学酷游官方app入口24级直博研究生），阎兴斌教授为论文通讯作者，酷游官方app入口为论文第一完成单位。该工作得到广东省基础与应用基础研究基金重点项目、国家自然科学基金和广东省科酷游官方app入口科技发展项目的大力支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.4c16370

初审：袁湛楠

审核：田雪林、许俊卿

审核发布：李伯军