石墨烯制备与应用

石墨烯基超级电容器组装中试项目

时间:2020年01月11日 来源:中科院炭材料重点实验室

项目简介

发展可再生能源与新能源产业已成为国际上面对能源和环境危机、培育新经济增长点的必然选择。然而,由于新能源存在不稳定性及地域限制等问题,加之,缺乏绿色低碳、高效的储能系统致使造成大量的“无效能源”不能够被有效存储并在适当的时间和地点释放与利用,而超级电容器为此提供了极佳的解决方案。本项目团队在国内首次开展了超级电容器专用的石墨烯基电极材料制备技术,石墨烯电极材料制浆、涂布新技术和组装新工艺的研究,提出了针对石墨烯的电极浆料新配方和新工艺,研制出具有宽工作电压、大容量、高功率、长寿命、宽工作温度、免维护、安全可靠性等特点的新型石墨烯超级电容器。

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技术指标

石墨烯电极浆料粘度(20004500 mPa·s)、工作电压(12.7 V)、大容量(3005000 F)、长寿命(20万次以上)、宽工作温度(-3070)、能量密度高达6 Wh/Kg、功率密度80020000 W/Kg,达到国际先进水平。

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产品应用领域及市场前景

本项目产品主要应用于汽车音响、智能水电表、短时UPS电源等消费类电子产品领域;国家大型项目太阳能发电系统、智能电网系统、新能源汽车、工业节能系统、脉冲电源系统以及高端军事装备等大功率专用电源领域,具有广泛的军民两用前景。目前中国市场的年需求量可达2150万只,约1.2亿Wh,且每年都在以约50%的速度增长;整个亚太地区的年需求量超过9000万只,约5.4亿Wh,增长速度约为90%;全球的年需求量约为2亿只,约12亿Wh,增长速度约为160%。由此可知,市场前景非常广阔。

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主要设备及投资

超级电容器组装设备:混料设备、涂覆设备、极片制作及分切、电芯卷绕、壳体制备、焊接、注液、化成、老化及容量、内阻、漏电流、自放电等测试设备和真空干燥设备等。超级电容器性能检测设备:电化学工作站、环境试验箱等。中试公用设备:空气动力站、氩气站、超净工作车间等。总投资:5000 万元。投资回收期:23

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合作形式

中试技术合作和共同开发

作者:炭室

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