我国高性能碳基锂离子电容器产业化技术取得重要突破

2021-03-24 10:50:08 来源: 科技日报 作者: 王健高 刘佳

科技日报记者 王健高 通讯员 刘佳

3月24日,记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,我国高性能碳基锂离子电容器产业化技术取得重要突破。

锂离子电容器是一种介于超级电容器和锂离子电池之间的新型储能器件,具有高能量密度、高功率密度、可快速充放电、长循环寿命和高安全性能等优点,在轨道交通、电动汽车的能量回收和加速启动、新能源发电、航空航天和国防军事等领域有着广泛的应用前景(图1)。

锂离子电容器的应用领域 孙晓林 供图

锂离子电容器由于技术复杂、成本高等原因,截止目前,关键产业技术及高性能原材料技术基本掌握在国外企业的手中,如美国Maxwell(已被特斯拉Tesla收购)、日本电子ACT公司、JM Energy等。该所武建飞研究员表示,科技要发展,国家要富强,就要努力实现关键核心技术自主可控。

记者在采访中了解到,目前,以中科院青岛能源所为依托,在该所武建飞和孙晓林高级工程师等人的共同努力下,该所先进储能材料与技术研究组通过开发高容量和高倍率的正负极核心材料,负极可控工业化预嵌锂关键技术、可修复高稳定性负极表面SEI膜的构建,先进的高效电荷传输的正负电极制备技术以及可控的穿孔集流体设计技术等,成功研制出长循环寿命的碳基锂离子电容器单体。其单体实际容量780F,高倍率(100C)循环10万圈容量仍然保持95.7%以上(专利CN202011465356.4;CN202011465546.6)。

该所先进储能材料与技术研究组实验条件及产品性能 孙晓林 供图

该所先进储能材料与技术研究组经过一步步实践,在锂离子电容器领域不断取得突破性成果,引起了国内知名企业的关注。武建飞介绍,自2020年起,该研究组与中国中车四方车辆研究所联合申报了山东省关键技术攻关项目、与山东水发集团签订了战略合作协议,力争将具有自主知识产权的锂离子电容器单体应用于轨道交通,家用汽车的能量回收及风光储等领域,做到关键技术国产化。

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责任编辑:冷媚