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清华大学:石墨烯高电压超级电容技术被鉴定为国际领先水平
2018-06-06 清华新闻网

  原标题:清华化工系负责研发的石墨烯高电压超级电容技术被鉴定为国际领先水平

  5月25日,在江苏南通召开的科技成果鉴定会上,由清华大学化工系骞伟中教授负责,清华大学、江苏中天科技股份有限公司、中天储能科技有限公司、上海中天铝线有限公司联合攻关的“基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术”被鉴定达到国际领先水平。

  该鉴定会由中国电工技术学会主办,中国超级电容产业联盟大力支持。鉴定专家组集中了我国在碳电极材料、离子液体、电容器件、下游电力、车辆和风电应用领域的著名专家学者。中国工程院院士、中国超级电容产业联盟理事长杨裕生担任鉴定委员会主任。工信部电子司处长王威伟、江苏省经信委副主任冯文胜、南通市副市长陆卫东、清华大学金涌院士、清华大学化工系主任赵劲松教授等参加了鉴定会。

清华负责研发的石墨烯高电压超级电容与国内外产品技术指标对比

  项目组以清华大学化工系魏飞教授领衔开发的高品质石墨烯为电极材料基础,江苏中天科技股份有限公司、中天储能科技有限公司、清华大学和上海中天铝线有限公司合作,攻克了全铝或复合铝基泡沫体的制备技术、离子液体电解液的低温改性技术、以及基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体的电容器件制作工艺,制得了100-500F的电容软包。

  全铝泡沫集流体与电容软包的技术参数与性能通过了权威机构检验。这是我国首次制得纯度达99.9%,面密度为144 g/m2, 强度在0.3-1.5 MPa范围内可调的全铝泡沫集流体,也是国际上首次获得体积能量密度达23 Wh/L的双电层超级电容器件(100-200F)和体积能量密度达16Wh/L的500F双电层超级电容器件,同时首次将电容器工作温度可低至-70 摄氏度。

  鉴定委员会听取了完成单位清华大学和江苏中天科技股份有限公司所作的工作及技术报告、科技查新和第三方检测报告、技术及经济前景分析等,并审查了有关项目、专利与发表文献等技术资料,经质询、答辩和认真讨论,鉴定委员会认为:该项目提出了基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术;开发的全铝泡沫集流体技术填补了国内空白,性能优于国外产品;全铝泡沫集流体解决了石墨烯极片加工的难题,为高性能的高电压超级电容器的构筑提供了基础;所得电容器件的性能远高于目前商用双电层超级电容器件;该技术成果达到国际领先水平,同意通过鉴定。建议进一步开展工程化与应用研发。

  在鉴定会上,王威伟肯定了该新技术的意义与超级电容行业的发展,强调国家始终将新能源领域作为发展重点方向,超级电容器是其中重要的一环,强调超级电容的技术研发与应用要有机结合,把行业做大做强。

  金涌在发言中提到,该项技术是清华大学化工系从“碳纳米管、石墨烯等非金属材料”向“轻金属结构材料”的一次跨越。

  江苏省经信委领导与南通市领导在讲话中感谢清华大学与江苏省的长期合作,并表示将大力支持江苏中天科技股份有限公司的产业化发展。

  赵劲松教授感谢鉴定委员会专家对该技术的高度评价,并高度肯定了公司与清华大学“产学研用”合作模式对新技术开发和学生培养的重要意义。

  全铝泡沫集流体同时具有强度高、密度小、空隙率大、化学稳定性高等多重优势。该新材料不但可以应用到双电层电容、电池电容、锂离子电池等广阔的新能源领域,还具有减重、抗高速振动、高通量气流的快速传热与超快变速的压力释放等重要的用途。

鉴定会专家组与项目组成员合影

  石墨烯的制备与应用研发长期是国际热点,是我国新材料科技“十三五”规划中的重要方向,超级电容器也是我国新能源领域的重要发展方向。该项目在国内首次掌握了全铝泡沫集流体的制备技术,解决了石墨烯这一高性能纳米材料用于超级电容器的诸多加工难题。基于石墨烯-离子液体-铝基泡沫集流体高电压超级电容技术为国际最新一代的双电层电容技术,标志着我国在该领域处于世界领先水平。

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