《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國(guó)“超級(jí)電容器”相關(guān)技術(shù)研究獲突破

2016-08-17

       據(jù)科技部官方微博“銳科技”8月15日消息,,在“新型超級(jí)電容器”方面,,突破了高能量密度高功率密度長(zhǎng)壽命超級(jí)電容器的制備技術(shù)瓶頸,研制了多孔石墨烯,、高耐壓電解質(zhì)鹽和電解液,、纖維素隔膜等材料,,開(kāi)發(fā)了干法制備電極片中試技術(shù),突破了(3.0V/12000F)超級(jí)電容器產(chǎn)業(yè)化的核心技術(shù),,產(chǎn)品已在機(jī)械能回收,、超級(jí)電容器軌道車輛方面在國(guó)內(nèi)外獲得應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)在超級(jí)電容器方面從材料,、器件到系統(tǒng)集成已形成核心技術(shù)體系,,改變了超級(jí)電容器在十一五期間由國(guó)外產(chǎn)品壟斷的局面。

  在“長(zhǎng)壽命錳酸鋰系儲(chǔ)能電池”方面,,開(kāi)展了層狀錳酸鋰,、表面包覆單晶錳酸鋰、鋁鈷共摻雜錳酸鋰正極材料,、瀝青和樹(shù)脂衍生的硬碳負(fù)極材料,、功能電 解液的研究,以及單體電池,、模塊和儲(chǔ)能系統(tǒng)的研究,,掌握了長(zhǎng)壽命低成本鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù),,單體壽命已經(jīng)超過(guò)3000次,最高達(dá)到6000 次,。在國(guó)際上完首次成了2套50kW/100kWh級(jí)層狀錳酸鋰/硬碳鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)并示范運(yùn)行;同時(shí)開(kāi)發(fā)了20kWh家用太陽(yáng)能發(fā)電儲(chǔ)能系 統(tǒng),,3kWh備用應(yīng)急電源等應(yīng)用示范。

  在“全固態(tài)鋰離子儲(chǔ)能電池”方面,,成功開(kāi)發(fā)出高電導(dǎo)率的Li2S-P2S5二元系和Li2S-GeS2-P2S5三元系固體電解質(zhì),,掌握了 Li2S-P2S5體系玻璃陶瓷固體電解質(zhì)材料的制備方法,非晶前驅(qū)體的制備方法取得較大突破,,實(shí)現(xiàn)了高效率的穩(wěn)定制備,。目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)硫化物固態(tài)電解質(zhì)的 公斤級(jí)制備能力。研制了具有核殼結(jié)構(gòu)和組分梯度的高鎳組分層狀正極材料,。采用上述二元系硫化物固體電解質(zhì)和正極,,研制了容量為4.0Ah和8.0Ah的固 態(tài)鋰電池,室溫循環(huán)次數(shù)達(dá)到了500次,,優(yōu)化了大型全固態(tài)軟包電池的組裝工藝,,推進(jìn)了全固態(tài)鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

  在“新型鋰硫化學(xué)儲(chǔ)能電池”方面,,開(kāi)發(fā)了高能量密度鋰硫電池制備技術(shù),,研制的35Ah鋰硫電池比能量達(dá)到566Wh/kg(25℃測(cè)試),達(dá)到 了世界領(lǐng)先水平,。初步開(kāi)發(fā)了1kWh鋰硫電池組和12kWh大容量鋰硫電池組,,實(shí)現(xiàn)了其與太陽(yáng)能電池耦合發(fā)電示范。采用單質(zhì)硫的大容量鋰硫電池及電池組的 技術(shù)產(chǎn)品具備用作長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)機(jī)載能源系統(tǒng)等領(lǐng)域的潛力,,推廣應(yīng)用前景廣闊,。

  此外,在“低成本鈦酸鋰系儲(chǔ)能鋰離子電池”方面,,打通了低成本材料量產(chǎn),、長(zhǎng)壽命高一致性電池及模塊、電站示范及推廣全產(chǎn)業(yè)鏈,,搭建了基于鈦酸鋰系負(fù)極材料的移動(dòng)式儲(chǔ)能示范裝置,,進(jìn)行了0.5MWh/1MW鈦酸鋰電池儲(chǔ)能電站的光儲(chǔ)應(yīng)用示范,為鈦酸鋰系儲(chǔ)能的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),。

  本項(xiàng)目的實(shí)施,,在一定程度上滿足了可再生能源和智能電網(wǎng)的大規(guī)模儲(chǔ)能需求,促進(jìn)了風(fēng)能,、太陽(yáng)能的有序開(kāi)發(fā)與資源合理配置,,提高了間歇性新能源的 并網(wǎng)技術(shù)水平,為我國(guó)儲(chǔ)能電池材料-電池-集成-示范產(chǎn)業(yè)鏈提供了較為完整的技術(shù)支撐體系,,為今后該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建了具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái),, 促進(jìn)了中國(guó)儲(chǔ)能行業(yè)的發(fā)展,,增強(qiáng)了中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略地位,市場(chǎng)前景廣闊,。

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