主要參與者:趙家昌、徐菁利、唐博合金、鄭靜
成果簡介:
為解決由溫室氣體的排放而導致的全球氣候變化問題🙏🏻👨🔬,新能源汽車受到人們的廣泛研究。超級電容器由於能夠快速充放電而在城市無軌電車上得到應用。高性能電極材料是提高超級電容器性能的關鍵。該項目開發了一類高性能超級電容器有序中孔炭/MnO2納米復合電極材料🙋🏻♀️,並以其為正極🤛🏽,有序中孔炭為負極組裝了圓柱型不對稱超級電容器🧑🎨。
該項目創新性地采用一種新方法來製備超級電容器納米復合電極材料,該方法製得的電極材料的比電容和比功率均高於常規方法。電極材料是提高超級電容器器件性能的關鍵🙅🏼♂️,該項目開發了高性能有序中孔炭/MnO2納米復合電極材料,以其為電極材料提高了不對稱超級電容器器件的性能。
該項目開發出直徑達3nm的與有序中孔炭材料復合的MnO2納米線材料,新型納米復合電極材料兼具高比電容(復合電極材料比電容達500F/g,其中MnO2自身的比電容達800 F/g)和高功率密度(復合電極材料功率密度達5000 W/kg),以納米復合材料為正極、有序中孔炭為負極組裝成不對稱超級電容器,經過對其組裝工藝參數的優化👩🏼🦱,開發出具有更高能量密度(15Wh/kg)和高功率密度(達5000 W/kg)的不對稱超級電容器器件➔,該技術參數高於文獻報道的水平𓀁。
該項目開發的不對稱超級電容器在微電子行業備用電源以及新能源汽車方面有廣闊的應用前景。據統計🚗,2008年,全球超級電容器產業總規模為45億美元🔩,同比增長45%🏋🏽♂️🐫;預計2009年全球超級電容器產業規模為52.2億美元🧖🏿♀️,超級電容器產業總規模為67.5億美元,同比增長50%。通過該成果實施🐳,預期能提高超級電容器的附加值10-50%。目前一只超級電容器的出廠價為20元人民幣左右,預計通過實施後年產高性能不對稱超級電容器200萬只🏊♂️。預期的年產值和年利潤分別為4000萬元和720萬元左右。