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一、項目簡介

本項目通過對石墨烯摻雜改性，進一步釋放石墨烯材料本身的量子電容，增加超級電容的能量密度，研究開發(fā)出了高能量密度和優(yōu)異綜合性能的超級電容器，具有極高的功率密度、超長壽命和循環(huán)穩(wěn)定性、較寬的工作溫區(qū)，擁有可集成和良好的高頻特性。此外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，安全性高，必將引領(lǐng)未來儲能及功率器件的發(fā)展方向。 

本項目負(fù)責(zé)人為中科院博導(dǎo)、研究員，中國科學(xué)院“百人計劃” 入選者， 十幾年專注于無機納米能源材料、超級電容和介電電容的研究開發(fā)。曾在美國能源部全面負(fù)責(zé)元電容項目(MetacapacitorsTM)的開發(fā)，具有豐富的超級電容器研發(fā)經(jīng)驗。

本產(chǎn)品可用于鉛酸電池的各應(yīng)用領(lǐng)域，各類交通運輸工具的儲能電池、應(yīng)急電源和工業(yè)設(shè)備、新能源交通工具的啟停系統(tǒng)、能量回收儲存系統(tǒng)以及大型數(shù)據(jù)存儲平臺的UPS電源等。

受新能源汽車發(fā)展的驅(qū)動，超級電容器市場正在呈現(xiàn)井噴式發(fā)展，單就啟停系統(tǒng)，國內(nèi)市場將從目前的18億元人民幣增長到216億元，國際市場將至少增長到500億元以上，如計算消費電子產(chǎn)品，新型能源存儲以及新型功能器件的需求，整個超級電容市場的需求在2020年至少達到千億以上。

合作單位：中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院。

二、技術(shù)原理

本項目基于非對稱電極架構(gòu)開發(fā)高性能超電單體，全面研發(fā)全新的高性能正極、負(fù)極和自帶容量型集流體的材料體系以及干法涂覆工藝。其主要包括：高能量的金屬氧化物/硫化物-石墨烯復(fù)合電極材料的正極，高功率的石墨烯基復(fù)合碳材料的負(fù)極，自帶容量型碳-金屬輕質(zhì)、柔性的集流體，已掌握和儲備的大量電極直接生長的相關(guān)技術(shù)以及消除無容量粘結(jié)劑的干法涂布工藝，從材料和工藝體系的根本上突破目前商用超級電容器所面臨的能量密度低的困境。

三、產(chǎn)品參數(shù)

高性能超級電容模組