石墨烯助力超级电容突破能量密度瓶颈

近日,中科院青岛储能院研发出的新型石墨烯基高能量度锂离子电容器技术在北京通过了由中国石油和化学工业联合会组织的专家鉴定和评价。专家一致认为该项成果创新性强,建议尽快推进产业化进程。储能院设计建设了国内第一条锂离子电容器的中试生产线,研发出了最高容量3500F/4V型锂离子电容器单体。

超级电容器作为新型储能器件,具有功率密度高、充电短、寿命长等优点,但其能量密度一直受限于电极材料的性能。此次研制的石墨烯超级电容器,在功率密度为1千瓦/千克(比功率)时,能量密度高达80瓦小时/千克(比能量),远高于目前商业化的活性炭基超级电容器。该石墨烯基超级电容器在高功率/高能量密度的动力储能器件上具有广阔的应用前景。

鉴于该储能器件兼顾较高功率和较高能量密度,快充快放,非常适合作为能源互联网技术的“能量桶”,青岛储能院正在基于该“能量桶”,利用能源互联网技术建立一个小型的近零碳排放示范区。2015年初青岛储能院就已经利用该器件构建48V系统在电动车电源等方面进行了示范应用,最近青岛储能院正争取把此技术尽快用于轨道交通领域。

根据IDTechEX数据统计,2014年超级电容器全球市场规模为11亿美元。预计到2018年,超级电容器全球市场规模将达到32亿美元,年复合增长率为31%。超级电容器应用包括电子产品,新能源,新能源汽车,交通领域等。

2013年,中国超级电容器市场规模由2009年的7亿元增加至至19.2亿元,年增长率为32.51%。预计到2016年,中国超级电容器市场规模将达到33.8亿元,其年增长率为22.08%。