石墨烯超級(jí)電容器獲新突破應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域
2016-01-05
中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院研究團(tuán)隊(duì)圍繞高能量密度鋰離子電容器關(guān)鍵材料與核心技術(shù)，開展了一系列原創(chuàng)性研發(fā)工作。近日，青島儲(chǔ)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(shù)在北京通過了由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)組織的專家鑒定和評(píng)價(jià)。鑒定委員會(huì)專家一致認(rèn)為該項(xiàng)成果創(chuàng)新性強(qiáng)，建議盡快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
該技術(shù)突破了石墨烯復(fù)合電極設(shè)計(jì)與批量制備、可控均勻預(yù)嵌鋰、充放電脹氣抑制及特殊集流極片涂布等技術(shù)難題，在實(shí)踐中總結(jié)出石墨烯基鋰離子電容器制備技術(shù)和工藝，并自力更生設(shè)計(jì)建設(shè)了國(guó)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(guó)科學(xué)家在石墨烯應(yīng)用研究方面又取得了重大成果，一種閃充長(zhǎng)續(xù)航石墨烯超強(qiáng)電池在中科院上海硅酸鹽所研制成功。這種高性能超級(jí)電容器電極材料——氮摻雜有序介孔石墨烯，電化學(xué)儲(chǔ)能性極佳，可用作電動(dòng)車的“超強(qiáng)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(zhǎng)、無毒、環(huán)保、價(jià)格低廉、安全可靠等特點(diǎn)。相關(guān)研究成果已于2015年12月18日發(fā)表在期刊《科學(xué)》上。
這對(duì)于新能源汽車行業(yè)來說，可說是一項(xiàng)重大性技術(shù)突破。長(zhǎng)期以來，電池的儲(chǔ)能容量不大、續(xù)航能力差、充電時(shí)間過長(zhǎng)，是困擾新能源汽車發(fā)展的技術(shù)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(qiáng)電池的誕生，將使這些問題迎刃而解。
下一步，鑒于該儲(chǔ)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(shù)的“能量桶”，青島儲(chǔ)能院正在基于該“能量桶”，利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個(gè)小型的近零碳排放示范區(qū)。圍繞該儲(chǔ)能器件的關(guān)鍵材料和核心技術(shù)，青島儲(chǔ)能院已獲得授權(quán)發(fā)明專利9項(xiàng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。值得說明的是，2015年初青島儲(chǔ)能院就已經(jīng)利用該器件構(gòu)建48V系統(tǒng)在電動(dòng)車電源等方面進(jìn)行了示范應(yīng)用，最近青島儲(chǔ)能院正爭(zhēng)取把此技術(shù)盡快用于軌道交通領(lǐng)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(guó)超級(jí)電容器行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》
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