科创中国
高导电性超级电容电极的干法连续涂覆技术
成果类型：: 发明专利,实用新型专利
发布时间: 2024-11-04 12:00:17
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 王永斌 | 2024-11-04 12:00:17
超级电容器作为一种新型的储能装置，在消费类电子、电动汽车、轨道交通、电力系统、便携设备、军工设备等领域的应用逐渐兴起。《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版将超级电容器纳入其中，助力于引导社会资源投向这一领域。在市场与政策的双重驱动下，预计超级电容器的市场潜力可达千亿级别。然而，国内现有超级电容电极制作技术所采用的是类似于锂离子电池电极的湿法涂覆技术。此方法生产的电极循环寿命较低，稳定性较差。而超级电容电极制作的核心技术（干法涂覆技术）长期被如MaxwellTechnologiesInc.等国外公司垄断，使得我国在超级电容器核心部件在生产上一直存在“瓶颈”，离国际先进水平仍存在较大差距。
该技术可以使得超级电容干法所成碳膜具有高的拉升强度，有利于超级电容电极的连续制作。同时，由于其本身是利用纳米工艺在微观尺度将纳米活性材料与导电粘结剂共筑成纳米导电纤维网络，因此也具有良好的导电性能。其组织结构及成膜后的产品见图1。该工艺流程（见图2）无溶剂残留，更可以达到百分之百的回收再利用。此电极产品在未来氢能源电池上也有广泛的应用前景。
国内现有超级电容电极制作技术所采用的是类似于锂离子电池电极的湿法涂覆技术。此方法生产的电极循环寿命较低，稳定性较差。而超级电容电极制作的核心技术（干法涂覆技术）长期被如MaxwellTechnologiesInc.等国外公司垄断，使得我国在超级电容器核心部件在生产上一直存在“瓶颈”，离国际先进水平仍存在较大差距。
由郑州大学材料科学与工程学院与河南碳电动力时代有限公司合作开发的高导电性超级电容干法连续涂覆技术不仅成膜强度远高于国际同类产品，打破国际垄断，使用的特有导电粘结剂还可以提高膜电极的导电性能。
技术可以使得超级电容干法所成碳膜具有高的拉升强度，有利于超级电容电极的连续制作。同时，由于其本身是利用纳米工艺在微观尺度将纳米活性材料与导电粘结剂共筑成纳米导电纤维网络，因此也具有良好的导电性能。
目前，该技术正在申请知识产权保护，以及准备申报科研奖项。电极样品和超级电容样品也处于第三方测试阶段。寻求共同产业化开发，从而进行连续生产测试，以实现了“产、学、研”三赢的目标
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