超级电容核心电极材料大规模量产取得突破
发表日期:2018-12-6 14:07:41 中国工业新闻网
     由中国电工技术学会和中国超级电容产业联盟主持召开的“300吨/年高品质有机体系超级电容活性炭连续化制备技术及应用”科技成果鉴定会12月2日在北京举行。300吨/年高品质有机体系超级电容活性炭连续制备技术与应用,打破了国外技术垄断并实现替代进口,填补了国内空白,整体技术达到了国际先进水平,是对我国超级电容器关键材料的一大贡献,将极大地带动我国超级电容产业的发展。

    超级电容器作为高效储能器件,广泛应用于国防军工、轨道交通、城市公交、起重机械势能回收、发电与智能电网、消费电子等重要领域和环节。而高品质有机体系超级电容活性炭,是目前市场上应用最广泛、销售量最大的双电层超级电容器中惟一提供能量的活性材料,是超级电容器中最核心的材料。需要满足比表面积大、孔径分布合理、纯度高、堆积密度高等多种苛刻要求,才能发挥出高的能量密度、高的功率密度、长的使用寿命等优点。上述高品质要求使得其技术攻关的门槛高,同时产品均一性与低成本的要求,又要求必须建立大型、连续化的制备生产线。技术与规模的双重瓶颈,使得高品质的有机体系超级电容活性炭长期被日本、韩国等公司所垄断,成为我国超级电容产业发展的“卡脖子”工程。

    在张永林董事长亲自带领下,广西北海星石碳材料科技有限公司以东盟优质椰壳作为原料,经过10年的摸索研究,开发了三步法(预活化一活化一孔径调变)制备比表面积达1900平方米/克的活性炭技术;形成了独特的分步去杂工艺,使氧含量与铁杂质含量等均小于20PPm;基于表面层特性影响电导的认识,开发了新型的表面处理工艺,实现了产品比国外产品低一半的低电阻率。同时,开发了同类技术中规模最大的活化装备,实现工艺尾气的循环利用,建成了300吨/年高品质有机体系超级电容活性炭的连续生产线,具有绿色环保安全的特点。

    中国电工技术学会副理事长兼秘书长裴相精、中国超级电容产业联盟秘书长高波及成果单位北海星石碳材料科技有限公司总经理张永林分别在会上作了发言。工信部电子信息司电子基础处、中国电工技术学会、中国超级电容产业联盟等单位的相关负责人,军事科学院防化研究院、清华大学、北京大学、浙江大学、中科院电工研究所与相关应用企业单位的专家学者,以及广西北海市政府代表参加了科技成果鉴定会。以中国工程院院士杨裕生为主任委员的鉴定委员会一致认为,该成果填补了国内高品质有机体系超级电容活性炭的空白,达到国际先进水平。
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