科创中国

城建规划

成果简介: 本项目立足于开发高性能超级电容器及电机材料，为其实际应用奠定基础。依照美国国家能源局的数据预测，超级电容器在全球的容量预计从2007年的4亿美元发展到2013年的120亿美元。其中，在电动汽车/混合动力汽车领域的市场规模有望在2013年达到40亿美元。到2013年，我国超级电容器的整体产业规模也有望达到79亿元。电机材料是超级电容器的重要组成部分，是影响超级电容器性能和生产成本的关键因素。目前，国内高档超级电容器所需电极材料主要依赖进口，价格高达50~120万/吨，极大地制约了超级电容器企业的国际竞争力。因此，我们要依靠自己的力量，抓住当前时机，迅速开展新型电极材料的研究，进而进行基于纳米电极材料的超级电容器系统的研发，获得具有自主知识产权的关键制备技术。本项目采用了一步电泳沉积法制备了高性能的石墨烯/Ni(OH)2复合薄膜电极材料，比电容最高可达1404F/g。在高性能超级电容器方面，采用离子液体为电解液，研制出石墨烯对称型超级电容器，电压窗口可达4V，超级电容器的能量密度最高可达99.2Wh/kg，功率密度最高可达20kW/kg（基于正负极电极材料的质量）；开展了高能量混合型超级电容器储能器件的研究，能量密度最高可达36.2Wh/kg，功率密度最高可达3000W/kg（基于正负极电极材料的质量）；开展了高能量混合型超级电容器储能器件的研究，能量密度最高可达36.2Wh/kg，功率密度最高可达3000W/kg（基于整个器件的质量）。