鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:706次 | 2021年04月29日
高性能碳基鋰離子電容器產(chǎn)業(yè)化取重要突破 實(shí)現(xiàn)自主可控
三月二十四日,我國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所表示,我國高性能碳基鋰離子電容器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)取得重要突破。
鋰離子電容器在新能源儲存器件領(lǐng)域具有廣闊前景
新能源儲存器件的開發(fā)一直是現(xiàn)代社會發(fā)展的挑戰(zhàn)之一,能夠解決環(huán)境問題和能源危機(jī)。在眾多能源儲存器件中,鋰離子電池和超級電容器由于優(yōu)異的電化學(xué)性能而廣受關(guān)注。
鋰離子電容器是一種介于超級電容器和鋰離子電池之間的新型儲能器件,具有高能量密度、高功率密度、可快速充放電、長循環(huán)壽命和高安全性能等優(yōu)點(diǎn),在軌道交通、電動汽車的能量回收和加速啟動、新能源發(fā)電、特種航天和特種特種等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
但是由于鋰離子電池較低的功率密度和超級電容器較低的能量密度,兩者的應(yīng)用被大大的限制。鋰離子電容器作為一種新型的儲能器件兼具這兩種器件的電化學(xué)性能,具有高能量密度、高功率密度、和長循環(huán)壽命等特性可以滿足實(shí)際應(yīng)用中負(fù)載對電源系統(tǒng)電化學(xué)性能的整體要求。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
研究所突破鋰離子電容器卡脖子領(lǐng)域
鋰離子電容器由于技術(shù)復(fù)雜、成本高等原因,截止目前,關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)及高性能原材料技術(shù)基本掌握在國外公司的手中,如美國Maxwell(已被特斯拉Tesla收購)、日本電子ACT公司、JMEnergy等。該所武建飛研究員表示,科技要發(fā)展,國家要富強(qiáng),就要努力實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控。
據(jù)悉,該所先進(jìn)儲能材料與技術(shù)研究組通過開發(fā)高容量和高倍率的正負(fù)極核心材料,負(fù)極可控工業(yè)化預(yù)嵌鋰關(guān)鍵技術(shù)、可修復(fù)高穩(wěn)定性負(fù)極表面SEI膜的構(gòu)建,先進(jìn)的高效電荷傳輸?shù)恼?fù)電極制備技術(shù)以及可控的穿孔集流體設(shè)計(jì)技術(shù)等,成功研制出長循環(huán)壽命的碳基鋰離子電容器單體。
試驗(yàn)結(jié)果表明,其單體實(shí)際容量780F,高倍率(100C)循環(huán)10萬圈容量仍然保持95.7%以上(專利CN202011465356.4;CN202011465546.6)。
在具體的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用落地與技術(shù)國產(chǎn)化方面,自2020年起,該研究組與我國中車四方車輛研究所聯(lián)合申報了山東省關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目、與山東水發(fā)集團(tuán)簽訂了戰(zhàn)略合作協(xié)議,力爭將具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋰離子電容器單體應(yīng)用于軌道交通,家用汽車的能量回收及風(fēng)光儲等領(lǐng)域,做到關(guān)鍵技術(shù)國產(chǎn)化。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
從能源儲存器件的前景來看,正負(fù)極使用相同的材料能夠大量的縮減工藝過程,降低器件成本,具有極大的應(yīng)用前景。
目前,鋰離子電容器其關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)技術(shù)及高性能原材料技術(shù),基本還是掌握在國外公司的手中。研究所的一項(xiàng)研究成果,或成為我國在這一領(lǐng)域的重要突破。
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