石墨烯超級電容器獲新突破應用于軌道交通領域
2016-01-05
中國科學院青島生物能源與過程研究所青島儲能產(chǎn)業(yè)技術研究院研究團隊圍繞高能量密度鋰離子電容器關鍵材料與核心技術，開展了一系列原創(chuàng)性研發(fā)工作。近日，青島儲能院研發(fā)出的新型石墨烯基高能量度鋰離子電容器技術在北京通過了由中國石油和化學工業(yè)聯(lián)合會組織的專家鑒定和評價。鑒定委員會專家一致認為該項成果創(chuàng)新性強，建議盡快推進產(chǎn)業(yè)化進程。
該技術突破了石墨烯復合電極設計與批量制備、可控均勻預嵌鋰、充放電脹氣抑制及特殊集流極片涂布等技術難題，在實踐中總結(jié)出石墨烯基鋰離子電容器制備技術和工藝，并自力更生設計建設了國內(nèi)第一條鋰離子電容器的中試生產(chǎn)線，研發(fā)出了最高容量3500F/4V型鋰離子電容器單體。
近期，中國科學家在石墨烯應用研究方面又取得了重大成果，一種閃充長續(xù)航石墨烯超強電池在中科院上海硅酸鹽所研制成功。這種高性能超級電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯，電化學儲能性極佳，可用作電動車的“超強電池”：充電只需7秒鐘，即可續(xù)航35公里，具有功率密度高、循環(huán)壽命長、無毒、環(huán)保、價格低廉、安全可靠等特點。相關研究成果已于2015年12月18日發(fā)表在期刊《科學》上。
這對于新能源汽車行業(yè)來說，可說是一項重大性技術突破。長期以來，電池的儲能容量不大、續(xù)航能力差、充電時間過長，是困擾新能源汽車發(fā)展的技術性難題，也是影響新能源汽車銷售、推廣的一大因素。而石墨烯超強電池的誕生，將使這些問題迎刃而解。
下一步，鑒于該儲能器件兼顧較高功率和較高能量密度，快充快放，非常適合作為能源互聯(lián)網(wǎng)技術的“能量桶”，青島儲能院正在基于該“能量桶”，利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術建立一個小型的近零碳排放示范區(qū)。圍繞該儲能器件的關鍵材料和核心技術，青島儲能院已獲得授權發(fā)明專利9項，具有自主知識產(chǎn)權。值得說明的是，2015年初青島儲能院就已經(jīng)利用該器件構(gòu)建48V系統(tǒng)在電動車電源等方面進行了示范應用，最近青島儲能院正爭取把此技術盡快用于軌道交通領域。
以上數(shù)據(jù)參考前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2016-2021年中國超級電容器行業(yè)發(fā)展前景預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》
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