新一代石墨烯超級電容問世

中國中車株機公司自主研制的兩種新一代高比能石墨烯超級電容日前通過科技成果鑒定。由中國工程院院士楊裕生、劉友梅等9位專家組成的專家組認為，3伏/12000法拉石墨烯/活性炭復合電極超級電容器和2.8伏/30000法拉石墨烯納米混合型超級電容器代表了目前世界超級電容單體技術的最高水平，其核心參數(shù)比能量密度高達11瓦時/千克，比美、韓等國5瓦時/千克的最高水平提高了一倍。

據(jù)中車株機公司技術中心副總監(jiān)阮殿波介紹，此次通過鑒定的石墨烯/活性炭復合電極超級電容，相比活性炭超級電容，不僅能量更大，壽命也更長；而石墨烯納米混合型超級電容，則是國際上首次研制成功的創(chuàng)新產品。目前，兩種新產品均已可實現(xiàn)批量化生產。

此次研制成功的2.8伏/30000法拉超級電容適用于無軌電車主驅動。單次充電不到1分鐘，電車行駛里程即可從目前的4~6千米提高到8~10千米，不僅能實現(xiàn)車輛只需在首尾站點充電，還具備充放電速率快、循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點。

3伏/12000法拉超級電容則適用于有軌電車主驅動，單次充電僅需30秒，行駛里程可達6千米，具有零排放特點，比有軌電車節(jié)能30%以上。

阮殿波表示：“目前國內每年在線運營公交客車更新約6萬輛，如全部使用該超級電容作為主驅動電源，每年可節(jié)約電能5.84億千瓦時，減少二氧化碳排放670萬噸。”

超級電容屬物理式儲能，具有比功率密度高的優(yōu)勢，相比傳統(tǒng)充電裝置，超級電容具有可充電100萬次，充電時間只需數(shù)十秒以及無污染、爆炸風險等優(yōu)勢，可廣泛運用于消費電子、軌道交通、城市公交系統(tǒng)、國防與航天、起重機械勢能回收、發(fā)電與智能電網等領域。

但比能量密度低一直是超級電容的弱項。中車株機公司在全國率先成立超級電容研究所，并在國家“863”計劃項目等支持下，圍繞提高比能量密度等難題展開攻關，并直接面向產業(yè)化。據(jù)悉，此前該公司研制的9500法拉、7500法拉等多款超級電容現(xiàn)已大量運用于廣州、寧波等城市的有軌和無軌電車，受到廣泛好評，并在技術上躋身世界一流行列。此次新品的研制成功，標志著其超級電容技術研發(fā)水平持續(xù)走在世界前列。 （文柯）

來源：中國化工報

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