有效地管理储能装置的热性能是避免热失控、保证安全的关键。最近，光州科学技术学院的科学家们发现了电双层电容器在充电和放电过程中热特性的关键变化，这将有助于制定未来的热管理策略。
现代能量储存装置，如超级电容器和电池，具有高度的温度依赖性性能。如果一个设备太热，它就容易“热失控”。热量失控——或不受控制的过热——最终会导致爆炸或火灾。为保证设备的稳定和安全运行，必须采用可靠的热管理策略。要做到这一点，重要的是要了解某些热性质，如热容(Cp)，在充电和放电过程中是如何动态变化的。
最近，光州科学技术学院的研究人员对具有高功率和长寿命的超级电容器——电双层电容器(edlc)的热特性进行了研究，为热测量奠定了技术基础，并获得了重要的信息。“使用3ω热线方法，我们能够在微观电极电解液体积中实时测量edlc的热容变化，这是离子吸附和解吸的活性位点，”领导该研究的Jae Hun Seol教授解释说。该研究已于2022年2月5日在网上发布，并将于2022年6月1日发表在《国际热与传质杂志》第122632期第188卷。
研究小组在原地(静态条件下)和操纵(充电过程中)进行了实验。他们发现正负电极的温度在充电过程中变化了0.92%和0.42%，对应于各自的Cp降低了9.14%和3.91%。“根据热力学理论，系统的离子构型熵(一种衡量随机性的指标)在吸附即充电过程中减小。这也会影响系统的自由能。这就导致了Cp的减少。”
研究小组还改变了电解质氢氧化钾的浓度，以观察它如何影响EDLC的性能。他们发现，当电解质浓度为8 m时，EDLC显示最大电容和Cp降低。他们将这归因于离子水化程度和离子迁移率的变化。
薛教授说:“这项研究的一个重要方面是，充电和放电也改变了edlc的Cp。”“这些发现将扩展我们对edlc底层热物理的理解。”
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