新型超级电容器整体生产技术

一、技术背景：新型超级电容器整体生产技术（用于太阳能发电系统或电动汽车的电能储存），超大容量电容器是根据双电层原理研制的新型储能电子元件，有体积小、容量大、结构简单、性能稳定、充放电能力强、成本低、便于生产等特点，在通讯、电力、工业控制、家用电器及电子测量等领域得到广泛应用，受到用户的肯定。中科院自2001年以来在新型微纳米碳材料的研发、胶片涂布技术设备研制、聚合物锂电池材料开发及生产设备的研制方面取得了许多成果。本超级电容器项目是在总结了多年研究开发微纳米碳材料、薄层涂布技术及聚合物锂电池技术和设备的经验，充分考虑了国内外用户的应用环境、使用水平以及其他实际需求的基础上，提出了一种高比能，高功率的新型超级电容器，以满足这一能源器件在军事和民用领域的应用。二、项目研发基础近年来中科院在超级电容器的大部分技术环节具有相当的研究基础，尤其碳电极材料和凝胶聚合物电解质及锂电池组装技术方面，人才资源雄厚，本项目综合了新型碳材开发的国家863项目；胶片薄层涂布工艺技术锂电极涂布机技术等技术，依托中科院聚合物锂电研究平台，并已完成多项聚合物锂电军用电源制备技术研发，尤其在凝胶聚合物电解质和真空包装体系及产品生产一致性控制方面具有自己独有技术，目前制备的部分样品顺利通过总装航空计量测试中心检测，这些技术储备对于实现超级电容器整体产业化生产有着得天独厚的优势。三、技术特点：本技术产品相对市售的超级电容器主要有以下优势：新型电容器的电压平台为3.6～4.2V，远远超过市售的2.7V这无疑对实现该器件的高功率和高比能提供了电压基础；新型超级电容器的功率预计可达7000 W/kg以上，为市售功率型产品的1.5～3倍；能量密度在50Wh以上，为市售储能型产品的3～4倍。该技术产品具有储电能量大、功率高、能量大、充电快、使用寿命长、无污染、免维护等优点。四、生产条件：原材料主要是多孔化电极采用活性炭粉和活性炭和活性炭纤维，电解液采用有机电解质，如丙烯碳酸脂或高氯酸四乙氨。