本项目产品目前超级电容器的致命缺陷，创新构建了以改性的碳纳米管(CNTs)为骨架，在此基础上合成以CNT为纳米茎、片状纳米镍基多元氧化物为枝叶的三维纳米结构材料。由该材料体系结构作为超级电容器正极材料时，CNT形成一维电子“快速通道”，在充放电过程中，电荷能通过CNT快速通道进行超高速交换。而片状纳米镍基氧化物具有巨大的表面积兼有非常强的电化学活性，使其赝电容效应的极具显著。该材料体系结构的另外一重大优点为在电容器制备过程中可以高效地避免纳米材料很容易出现的团聚现象，可以保证该三维纳米结构能获得最大的比表面积，从而使能量密度大大提高。因而，由该纳米三维结构电极材料制备的超级电容器可以获得了非常大的比电容、很大的能量密度和非常高的功率密度；更特别地，充电时间远小于锂离子电池和铅酸电池，在充电设备允许情况下，充电时间可以减小到2分钟以内；循环寿命也高于锂离子电池10倍以上；并且该超级电容器具有非常高的可靠行，制备和使用都非常环保和安全。该项目产品不仅仅可以广泛应用于原有的电容器应用领域，更特别地，可以代替现有巨大市场规模的铅酸电池和锂电池等二次电池而可广泛应用于电动自行车、新能源汽车、电站储能、工业电动运输装置、电动工具、便携式电子设备、通讯基站的备用电源、军事装备（单兵备用电源、瞬时大推力陆用装备、无人机、空间飞行器等）等，具有千亿级的市场规模。 技术指标： ？ 能量密度：30-80Wh/kg（目前商业超级电容器的最高仅为8Wh/kg） ？ 功率密度：2-20kW/kg ？ 充电时间：小于5分钟 ？ 循环寿命：大于5000次 项目产品的技术和性能优势： ？ 超大的电容量：比传统电容器容量高6个数量级，比现有商业化的超级电容器的比能量高10倍，已经超过铅酸电池的能量密度。 ？ 超高功率：比锂离子电池的功率密度高两个数量级以上。 ？ 充电速度快：比锂离子电池快10倍以上。 ？ 更长的充放电循环使用寿命：比锂离子电池的寿命高1个数量级以上。 ？ 具有免维护：可随时浅充、满充和过充电、浅放电、全放电，对电池不会损害，无记忆效应。 ？ 高可靠性：超级电容器从生产至使用过程中，均不会出现锂离子电池爆炸问题，即使在严重挤压和高温下也是安全可靠的。 ？ 环保无污染：从生产、使用到报废回收，均不存在污染，是典型的绿色产品。 ？ 生产成本低，生产工艺兼容性好：电极材料的制备工艺兼容常规材料的制备工艺；电容器的制备工艺可以完全兼容锂离子电池的生长设备，但工艺要求更加简单。

该项目产品不仅仅可以广泛应用于原有的电容器应用领域，更特别地，可以代替现有巨大市场规模的铅酸电池和锂电池等二次电池而可广泛应用于电动自行车、新能源汽车、电站储能、工业电动运输装置、电动工具、便携式电子设备、通讯基站的备用电源、军事装备（单兵备用电源、瞬时大推力陆用装备、无人机、空间飞行器等）等，具有千亿级的市场规模。

广泛应用于科研院所、医疗、动植物及海洋研究所、金属物质低温下的研究等机构。适用于DNA、RAN、干细胞、血浆、精液、胚胎、各类组织器官大批量生物样本的长期保存;适用于对金属材料进行深冷处理，改变金属材料的金相组织，显著提高金属材料的硬度、强度和耐磨性能。 自动/手动除雾，可视操作； 超长使用寿命，航天级真空绝热技术； 超低液氮消耗量，日消耗量低于0.8%； 超长存储时间，一次加注使用超15天； 稳稳的超大样本存储量21800~125800份； 多级用户权限管理，密码保护，日志管理； 双路安全阀多级保护技术，保障液氮存储安全； 超大12寸安卓UI交互界面，具备数据记录导出； 稳定的低温存储环境，罐体顶部温度始终低于-180℃； 多级报警响应：高低温报警、高低液位报警、液氮供给中断报警、开盖超时报警、温度传感器故障报警、液位传感器故障报警、断电报警等。

公司拥有I、II类压力容器设计、制造、安装改造维修资质，取得了国家质监总局颁发的压力管道安装许可证(公用管道 GB1、GB(2)1级，工业管道GC1级)，压力容器制造许可证(第一类低压、第二类中低压容器：10MPa以内各类适用的压力容器)，压力容器安装、改造、维修I级许可证，以及压力管道元件许可证(AX级防腐蚀压力管道用元件)，年可生产各类油田专用设备800余台(套)。 主要产品包括油井密闭生产装置、高效三相分离器、水套加热炉、天然气立式分离器、油水分离缓冲罐、分气包、量油分离器、过滤器、换热器、常压容器等。市场覆盖大庆油田、辽河油田、胜利油田、中原油田、延长油田、新疆克拉玛依油田、 塔河油田等。

超级电容器也称为电化学电容器，其基本原理是通过正负极上的静电荷的积聚与释放来储存电能的，主要特点是在充放电过程中没有明显的相变，因此理论上来说其充放电寿命是无限次。超级电容器作为一种无污染的新型储能装置，比传统电容器容量大100倍左右，与二次电池相比，则具有比功率高（1 kW/kg～10kW/kg）、 大电流快速充电（0.3～30s）、  使用温度范围宽（－40°C～＋70℃）、 循环使用寿命长（10万次）、真正免维护等特点，是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件。超级电容器（Supercapacitor）现在有不同的称呼，有电化学电容器（Electrochemical Capacitor，EC），超大容量电容器（Ultracapacitor），双电层电容器（Electric double layer capacitor，EDLC），以及金电容（Gold capacitor）等。

超级电容器也称为电化学电容器，其基本原理是通过正负极上的静电荷的积聚与释放来储存电能的，主要特点是在充放电过程中没有明显的相变，因此理论上来说其充放电寿命是无限次。超级电容器作为一种无污染的新型储能装置，比传统电容器容量大 100 倍左右，与二次电池相比，则具有比功率高（1 kW/kg～10kW/kg）、 大电流快速充电（0.3～30s）、 使用温度范围宽（－40°C～＋70℃）、 循环使用寿命长（10 万次）、真正免维护等特点，是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件。超级电容器（Supercapacitor）现在有不同的称呼，有电化学电容器（Electrochemical Capacitor，EC），超大容量电容器（Ultracapacitor），双电层电容器（Electric double layer capacitor，EDLC），以及金电容（Gold capacitor）等。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 随着电力需求的不断增长，高性能储能装置对现代社会的可持续发展起着至关重要的作用。与超级电容器和锂电池相比，脉冲储能电介质电容器拥有超高的可释放功率密度，高的操作电压、极快的充放电速率以及长的循环寿命，是重要的新型功率储能器件，在新能源汽车、高端医疗器械、智能电网调频、可控核聚变、电磁炮等高功率脉冲技术的军民领域有着重要应用。

成果与项目的背景及主要用途：当前，为了解决能源和环境问题，世界上许 多国家的政府和汽车制造商均投入大量资金进行电动汽车的研究与开发，采用二 次电池的电动车虽然取得了长足的进步，但仍难以解决快速充放电性能差、价格 将复合薄膜置于导电玻璃上 染料溶液的配制 电解质溶液的配制 对电极 40°C，12 h 染料敏化浸泡处 组装 DSSCs 光伏性能 导电玻璃（FTO）清洗 TiO2/ZnO 复合薄膜 的制备天津大学科技成果选编 高、安全性差的问题。超级电容器由于具有比功率高（大于 1kW/kg 到十几 kW/kg 的功率密度）、循环寿命长（10 万次以上）、使用温度范围宽（-40℃～60℃） 以及充电迅速（小于 10min）等优异的特性，非常适合电动车对功率特性的要求， 已成为近年来电动车动力电源开发中非常重要的领域之一。 超级电容器的主要用途分为：1 城市公交车主电源；2 与高性能蓄电池配合 使用，可作为电动车的辅助电源，满足电动车在启动、加速、爬坡时提供峰值功 率的要求，同时回收汽车在刹车、空载时产生的机械量，可大大提高能量的利用 效率；3 作为太阳能电池和风力发电的储能系统，白天储存太阳能电池和风力发 电产生的电能，夜间提供照明等所需的能量；4 可作为消费类电子产品的电源, 如 手机、数码相机、无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性存储器、微型计算机、 系统主板、钟表等。 技术原理与工艺流程简介：本技术的关键在于采用新型工艺制备极化电极， 制备工艺简单，设备投资小。由于本产品的技术原理本质上与传统的双电层电容 器的原理相同，因此，在充放电过程中由于没有化学反应的发生，电极材料的结 构不会变化，能够保证大于 10 万次以上长期循环的稳定性。 工艺流程：配料→混浆→制电极→组装→注液→老化→检测包装。 技术水平及专利与获奖情况：前期已开发出 14V-5F，28V-28F 的水系超级 电容器样品，相关专利正在申请之中。 应用前景分析及效益预测：随着便携式电子器械的普及和发展，超级电容器 的应用范围越来越广泛。有业内专家预测，仅就中国市场而言，目前的年需求量 可达 2,150 万只，而整个亚太地区的总需求量则超过 9,000 万只，市场前景非常 广阔。同时，权威部门已经证明了燃料电池驱动的电动汽车在 20～30 年内不可 能实现商业化，那么我们中国会尽快将电动车的研究方向转向其他类型的电动车， 包括镍氢电池和锂离子电池的电动车，而且其中特别强调了一种混合动力的电动 车，即燃油+电源的混合电动车，电源可以是镍氢电池也可以是锂离子电池，还 应包括超级电容器。因此，超级电容器在电动车方面的应用，无论在国内还是国 际上研究和应用的步伐将会更快，性能也会有快速的飞跃。仅电子产品和电动车 领域，超级电容器的市场前景就非常广阔。 95天津大学科技成果选编 预计项目投资 300～500 万元，正式投产后每年效益在 200～500 万元。 应用领域：1 城市公交车主电源；2 与高性能蓄电池配合使用，可作为电动 汽车的辅助电源；3 作为起重机等大型吊装机械的辅助电源；4 作消费类电子产 品的电源, 如手机、数码相机、无绳电话、电子手表、电动玩具、记忆性存储器、 微型计算机、系统主板、钟表等；5 作为太阳能电池和风力发电的储能系统，白 天储存太阳能电池和风力发电产生的电能，夜间提供照明等所需的能量。 技术转化条件（包括：原料、设备、厂房面积的要求及投资规模）：本技术 的投资规模为 100～200 万元左右，其中原料约为 50 万，设备费用约为 50 万， 厂房面积约 1000m2，厂房投资约为 30 万元，流动资金约 70 万。 合作方式及条件：具体合作方式电话联系或面议。 

本发明公开了一种用于超级电容器电极材料的纳米氧化镍的制备方法及其制备的纳米氧化镍，首先将NiCl2·6H2O与氯化胆碱基深共熔溶剂混合，得到质量浓度为10～30g/L的溶液Ⅰ；加热至120～150℃，将100～300份的去离子水与1000份溶液Ⅰ混合，反应0.5～2h，经离心分离得到沉淀物，再经洗涤、干燥、煅烧后，得到所述的纳米氧化镍。本制备方法条件温和、耗时短，适合大规模工业化生产；制备得到的花状纳米NiO的晶粒粒径小于10nm，粒径分布均匀且比表面积大，以其作为电极材料制备的超级电容器，具有较高的可逆容量和循环性能，3000次充放电循环后比容量仍稳定在460F/g附近。

本发明设计了一种基于环境友好型纳米容器的自愈合涂层，属于金属防腐涂层领域。其特征在于：采用层层自组装的方法将壳聚糖和聚天冬氨酸交替沉积在纳米二氧化硅材料表面，将层层组装的纳米二氧化硅材料离心、去离子水洗、干燥，得到环境友好型纳米容器，将环境友好型纳米容器与稀释剂按照一定比例混合，超声分散得到组分一；将环氧树脂、分散剂和流平剂添加到组分一中，混合均匀后添加固化剂，得到分散均匀的自愈合涂层。采用本发明制得的自愈合涂层所用的原材料绿色环保，廉价易得；纳米容器中的缓蚀剂负载量大；在涂层破损微区，负载缓蚀剂的纳米容器能够释放出缓蚀剂分子吸附在金属表面形成保护膜，起到一定的自愈合作用。