鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年04月29日
高性能碳基鋰離子電容器產業化取重要突破 實現自主可控
三月二十四日,我國科學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業化技術取得重要突破。
鋰離子電容器在新能源儲存器件領域具有廣闊前景
新能源儲存器件的開發一直是現代社會發展的挑戰之一,能夠解決環境問題和能源危機。在眾多能源儲存器件中,鋰離子電池和超級電容器由于優異的電化學性能而廣受關注。
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、長循環壽命和高安全性能等優點,在軌道交通、電動汽車的能量回收和加速啟動、新能源發電、特種航天和特種特種等領域有著廣泛的應用前景。
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性能,具有高能量密度、高功率密度、和長循環壽命等特性可以滿足實際應用中負載對電源系統電化學性能的整體要求。
研究所突破鋰離子電容器卡脖子領域
鋰離子電容器由于技術復雜、成本高等原因,截止目前,關鍵產業技術及高性能原材料技術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,科技要發展,國家要富強,就要努力實現關鍵核心技術自主可控。
據悉,該所先進儲能材料與技術研究組通過開發高容量和高倍率的正負極核心材料,負極可控工業化預嵌鋰關鍵技術、可修復高穩定性負極表面SEI膜的構建,先進的高效電荷傳輸的正負電極制備技術以及可控的穿孔集流體設計技術等,成功研制出長循環壽命的碳基鋰離子電容器單體。
試驗結果表明,其單體實際容量780F,高倍率(100C)循環10萬圈容量仍然保持95.7%以上(專利CN202011465356.4;CN202011465546.6)。
在具體的產業化應用落地與技術國產化方面,自2020年起,該研究組與我國中車四方車輛研究所聯合申報了山東省關鍵技術攻關項目、與山東水發集團簽訂了戰略合作協議,力爭將具有自主知識產權的鋰離子電容器單體應用于軌道交通,家用汽車的能量回收及風光儲等領域,做到關鍵技術國產化。
從能源儲存器件的前景來看,正負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,具有極大的應用前景。
目前,鋰離子電容器其關鍵產業技術及高性能原材料技術,基本還是掌握在國外公司的手中。研究所的一項研究成果,或成為我國在這一領域的重要突破。
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