新型超级电容器及其应用的研究
来源: 教育部科技发展中心 发布时间: 2007-12-27 访问次数:
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成果名称:新型超级电容器及其应用的研究
申请单位:清华大学
鉴定编号:鉴字[教QP2007] 第003号
鉴定日期:2007年10月16号
学 科:09仪器仪表  
成果简介:(1000字以内,可公开部分)

    超级电容器是一种介于电容器和电池之间的新型储能元件,它与传统电容器比具有高的能量密度,与电池比具有快速充电,功率密度高,充放电效率高,循环寿命长,成本低、安全性好、化学稳定性好、使用温度宽,无污染和免维护等优点。它弥补了电池和传统电容器的不足,是储能器件的重要发展方向,在信息、电子、能源、环境、交通和军工等领域具有广阔的应用前景。

  本项目提出了“准电容”储能电极的制备新方法,探讨了电极内部结构与外在性能之间的必然联系。项目在国内首次开展了活性碳纤维电极材料活化制备工艺的研究,研发了高性能粘胶基纤维碳化活化新工艺,研制出具有高比容、低电阻、高强度等特点的活性碳纤维电极材料。项目在国内首次开展了超级电容器专用的活性碳涂覆式电极制备新技术的研究,提出了电极浆料新配方和搅拌新工艺,研制出具有高工作电压(2.7V)、大容量(3907法拉)、低电阻(0.76mΩ)、宽工作温度(-30~70℃)、免维护、高可靠性等特点的新型超级电容器。项目组研发了针对超级电容器的均衡保护器,使电容器组合的工作电压可以达到1200V。该项技术成果可在汽车音响电容,智能水煤气表,短时UPS电源,电网波动补偿装置,车辆应急启动电源,大功率专用电源等领域得到应用,具有广泛的军民两用前景。

  本项目开发的以活性碳纤维电极和活性碳涂覆电极为核心的超级电容器制造技术,其特色在于既可以用于生产容量在1法拉至300法拉之间的小型电容器,又可以组装300法拉以上的大型电容器,适用性非常强。尤其需要指出的是,高强度涂覆电极的研发成功使小型卷绕式电容器的全自动化生产成为现实,而高性能活性碳纤维布的研发成功则使1法拉以下纽扣式电容器的自动化生产与制造成为现实。此外,活性碳纤维电极和涂覆式活性碳电极都可用于制造大型高功率超级电容器。因此,本项目研究所获得的若干具有自主知识产权的研究成果解决了超级电容器规模化生产的多项关键技术,消除了阻碍我国超级电容器自主研发生产的多项技术壁垒,保证了我国的超级电容器制造技术不再受制于人,可有力的促进了超级电容器在我国的生产研发及推广应用。

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