鉅大LARGE | 點擊量:1863次 | 2019年02月18日
清華攻關(guān)石墨烯高電壓超級電容技術(shù) 制得100-500F電容軟包
5月25日,在江蘇南通召開的科技成果鑒定會上,由清華大學化工系騫偉中教授負責,清華大學、江蘇中天科技股份有限公司、中天儲能科技有限公司、上海中天鋁線有限公司聯(lián)合攻關(guān)的“基于石墨烯-離子液體-鋁基泡沫集流體高電壓超級電容技術(shù)”被鑒定達到國際領(lǐng)先水平。
該鑒定會由中國電工技術(shù)學會主辦,中國超級電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟大力支持。鑒定專家組集中了我國在碳正極材料、離子液體、電容期間、下游電力、車輛和風電應(yīng)用領(lǐng)域的著名專家學者。中國工程院院士、中國超級電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長楊裕生擔任鑒定委員會主任。工信部電子司處長王威偉、江蘇省經(jīng)信委副主任馮文勝、南通市副市長陸衛(wèi)東、清華大學金涌院士、清華大學化工系主任趙勁松教授等參加了鑒定會。
項目組以清華大學化工系魏飛教授領(lǐng)銜開發(fā)的高品質(zhì)石墨烯為電極材料基礎(chǔ),江蘇中天科技股份有限公司、中天儲能科技有限公司、清華大學和上海中天鋁線有限公司合作,攻克了全鋁或復合鋁基泡沫體的制備技術(shù)、離子液體電解液的低溫改性技術(shù)、以及基于石墨烯-離子液體-鋁基泡沫集流體的電容器件制作工藝,制得了100-500F的電容軟包。
全鋁泡沫集流體與電容軟包的技術(shù)參數(shù)與性能通過了權(quán)威機構(gòu)檢驗。這是我國首次制得純度達99.9%,面密度為144g/m2,強度在0.3-1.5MPa范圍內(nèi)可調(diào)的全鋁泡沫集流體,也是國際上首次獲得體積能量密度達23Wh/L的雙電層超級電容器件(100-200F)和體積能量密度達16Wh/L的500F雙電層超級電容器件,同時首次將電容器工作溫度可低至-70攝氏度。
鑒定委員會聽取了完成單位清華大學和江蘇中天科技股份有限公司所作的工作及技術(shù)報告、科技查新和第三方檢測報告、技術(shù)及經(jīng)濟前景分析等,并審查了有關(guān)項目、專利與發(fā)表文獻等技術(shù)資料,經(jīng)質(zhì)詢、答辯和認真討論,鑒定委員會認為:該項目提出了基于石墨烯-離子液體-鋁基泡沫集流體高電壓超級電容技術(shù);開發(fā)的全鋁泡沫集流體技術(shù)填補了國內(nèi)空白,性能優(yōu)于國外產(chǎn)品;全鋁泡沫集流體解決了石墨烯極片加工的難題,為高性能的高電壓超級電容器的構(gòu)筑提供了基礎(chǔ);所得電容器件的性能遠高于目前商用雙電層超級電容器件;該技術(shù)成果達到國際領(lǐng)先水平,同意通過鑒定。建議進一步開展工程化與應(yīng)用研發(fā)。
在鑒定會上,王威偉肯定了該新技術(shù)的意義與超級電容行業(yè)的發(fā)展,強調(diào)國家始終將新能源領(lǐng)域作為發(fā)展重點方向,超級電容器是其中重要的一環(huán),強調(diào)超級電容的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用要有機結(jié)合,把行業(yè)做大做強。
金涌在發(fā)言中提到,該項技術(shù)是清華大學化工系從“碳納米管、石墨烯等非金屬材料”向“輕金屬結(jié)構(gòu)材料”的一次跨越。
江蘇省經(jīng)信委領(lǐng)導與南通市領(lǐng)導在講話中感謝清華大學與江蘇省的長期合作,并表示將大力支持江蘇中天科技股份有限公司的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
趙勁松教授感謝鑒定委員會專家對該技術(shù)的高度評價,并高度肯定了公司與清華大學“產(chǎn)學研用”合作模式對新技術(shù)開發(fā)和學生培養(yǎng)的重要意義。
全鋁泡沫集流體同時具有強度高、密度小、空隙率大、化學穩(wěn)定性高等多重優(yōu)勢。該新材料不但可以應(yīng)用到雙電層電容、電池電容、鋰離子電池等廣闊的新能源領(lǐng)域,還具有減重、抗高速振動、高通量氣流的快速傳熱與超快變速的壓力釋放等重要的用途。
石墨烯的制備與應(yīng)用研發(fā)長期是國際熱點,是我國新材料科技“十三五”規(guī)劃中的重要方向,超級電容器也是我國新能源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。該項目在國內(nèi)首次掌握了全鋁泡沫集流體的制備技術(shù),解決了石墨烯這一高性能納米材料用于超級電容器的諸多加工難題?;谑?離子液體-鋁基泡沫集流體高電壓超級電容技術(shù)為國際最新一代的雙電層電容技術(shù),標志著我國在該領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。
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