超级电容器是一种新型绿色储能器件，拥有比功率大、充放电效率高， 寿命长等优点，在低碳经济时代展现出巨大应用前景，已经被广泛应用于电 子产品、电动汽车、混合电动汽车、无线通讯设施、信号监控、太阳能及风 力发电等领域。开发具有高能量、高循环性和低成本的超级电容器是该领域 未来重要研究之一。电极材料作为超级电容器的核心组成部分，对其储能 性能有着至关重要的影响，而具有高理论容量、低价格的过渡金属基化合物 （Fe、Co、Ni）是实现高容量、低成本超级电容器首选的电极材料。以过渡金 属基化合物为主要研究对象，对其组分及结构进行了调控，通过储能性能测 试及储能机理分析，为开发高性能、低成本的活性电极材料提供实验依据。 这一研究的开展，给组装超高能量密度的超级电容器并使其从实验室走向我们 的日常生活带来了新的前景。1. 先进性及产业化前景：提高性能、降低成本一直以来都是超级电容器发展的 主旋律，其中能量密度低是超级电容器发展面临的主要问题，因此开发出具 有高能量、成本低的超级电容器迫在眉睫。就提高性能而言，超级电容器的 电极改进是重点，主要途径是通过提高电压窗口和提高电极材料的比电容。目前针对超级电容器电极材料的研究主要集中在：(1)改进现有的电极材料;(2)开发新型电极材料；(3)改进生产工艺，实现低成本化。目前在全球范 围内达到工业化生产水平的超级电容器基本都是以双电层为储能机制的活性 碳基超级电容器，而以贋电容为储能机制的超级电容器尚处于实验室开发阶 段，因此超级电容器还有很大的发展空间。2. 对所在行业和关联产业发展和转型升级的影响：根据超级电容器的容量大小 和功率密度，可以将其用作后备电源、替换电源和主电源。当主电源发生故障 而不能正常使用时，超级电容器便起到后备补充作用，它具有寿命长、充放电快 和环境适应性强等优点。当用作替换电源时，主要应用于对环境变化有特殊要 求的场合，例如白天太阳能提供电源并对超级电容器充电，晩上则由超级电 容器提供电源。作为主电源时，主要利用超级电容的大功率密度，一般是一tin个或几个超级电容器通过一定的方式连接起来持续释放几毫秒至几秒的大电 流，放电之后，再由低功率的电源对其充电。3.   市场分析：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%,并预测将会以此速度预计到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%,并预测将会以此速度继续增长。我国 将“超级电容器关键材料的研究和制备技术"列入到《国家中长期科学和技 术发展纲要(2006-2020年)》，作为能源领域中的前沿技术之一。有数据显示， 2015年国内超电市场规模已经超过了 70亿元，因此，在这样的一个大背景下， 研究新材料以开发具有超高能量密度的超级电容器具有非常大的市场前景。

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简介：本发明提供一种电化学电容器用中孔炭材料的制备方法，属于炭材料与微波化学技术领域。该方法以花生壳为碳源，氯化锌或磷酸为活化剂，通过微波辅助加热活化花生壳一步制备中孔炭材料，所制得的中孔炭材料比表面积介于1307－1552m2/g之间，总孔容介于0.67－1.83cm3/g之间，平均孔径介于2.06-5.02nm之间，非微孔孔容占总孔容的比例介于62.7-99.2%之间，产率介于32.3－44.9%之间。本发明中碳源是可再生的农业废弃物，具有廉价、易得的特点，微波加热具有均匀、快速、节能的优点，所制得的中孔炭作为电化学电容器电极材料，具有良好的稳定性和优异的综合性能。

（专利号：ZL 201410286150.3） 简介：本发明公开了一种超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以煤沥青和氧化石墨为碳源，以氢氧化钾为活化剂，将煤沥青和氧化石墨湿法混合，干燥后再与氢氧化钾干法混合，将得到的混合物置于管式炉内，在氮气气氛下进行加热，制得超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料。本发明采用氢氧化钾同时活化煤沥青和氧化石墨制备超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料的方法，具有制备工艺简单，生产成本低廉，所制备的微孔炭/石墨烯复合电极材料在超级电容器中具有高比容和高倍率性能等优点。

简介：本发明公开一种电化学电容器用活性炭材料的制备方法，属于炭材料与微波化学技术领域。该方法是以花生壳为原料，将花生壳先后用KOH溶液及氢氧化钾碱液进行处理，然后将氢氧化钾碱液处理后的花生壳转移至刚玉坩埚中，置于微波反应器内进行微波加热活化，得到电化学电容器用活性炭材料。该方法以花生壳为碳源，氢氧化钾为活化剂，通过微波辅助加热氢氧化钾活化花生壳制备活性炭材料，所制得的活性炭比表面积为990－1277m2/g，总孔容为0.47－0.63cm3/g，产率介于14.2－24.4%之间。本发明所制得的活性炭作为电化学电容器电极材料，具有良好的稳定性和优异的综合性能。

项目已经完成了实验室的小试阶段，进入中试阶段和批量生产阶段，完全拥有自己的知识产权和专利。本项目创新构建了以CNT为纳米茎、片状纳米过渡金属多元氧化物为枝叶的三维纳米结构材料正负电极材料。该项目创新超级电容器获得了超大比电容、高能量密度和功率密度；充电时间远小于锂离子电池（小于2分钟）；循环寿命也高于锂离子电池10倍以上。产品量产后可以广泛应用于军事装置（单兵、瞬时大推力陆用装备、无人机、空间飞行器等）、新能源汽车、工业运输装载车、电站储能设施等领域中。主要技术指标：能量密度：80Wh/kg、功率密

（专利号：ZL 201410379821.0） 简介：本发明公开了一种离子液体活化稻壳制备超级电容器用多孔炭材料的方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以脱灰后的稻壳为碳源，以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体作为模板和活化剂，离子液体经无水乙醇溶解分散后加入到脱灰稻壳中，再蒸干无水乙醇；将所得离子液体与稻壳的混合物转移至刚玉瓷舟中，置于箱式炉内在氮气气氛下进行加热，制得超级电容器用多孔炭材料。所得多孔炭材料的比表面积介于697～1

超级电容器能提供比物理电容器更高的能量密度，比电池更高的功率密度和更长的循环寿命。具有充电速度快、放电电流大、效率高、 循环寿命长、工作温度范围宽、可靠性好和绿色环保等优点。作为备用电源或独立电源能够广泛地应用于消费类电子产品和电动汽车领域，还能用于新能源发电系统、分布式储能系统、智能分布式电网系统等领域。 以石墨毡、泡沫镍等三维结构材料为基底，碳纳米管层电泳沉积在基底上，微量金属纳米颗粒和二氧化锰层电化学沉积在碳纳米管层上。不使用传统压片法制备电极，保持了基底的原有三维微结构，而且全部制备过程无需

我们已采用磁控溅射沉积方法成功地制备和研究了环境友好的钛酸钡和铋镁锆钛氧的复合薄膜，发现其储能密度和储能效率在-100~200 °C温度区间内都表现出了良好的热稳定性，并且其宽温储能密度明显高于铅基材料在这个温度区间报道的最大值，使其成为替代铅基储能材料的最佳选择。为了降低生产成本，目前我们正在通过研究和调控薄膜的生长工艺来实现在成本低廉的Si、Ni等衬底上制备大面积、高质量、高性能的复合储能薄膜。

本发明公开了一种可测量金属化膜电容器元件在实际运行工况 下产气体积的方法和装置。该方法可模拟电容器短路击穿故障时的产 气情况，同时可将电容器运行过程中产生的气体全部收集到量筒内， 通过量筒上的刻度对产气量进行测量。通过该方法，可实现金属化膜 电容器元件击穿短路故障过程中的产气体积测量，同时还能用于气体 收集进行产气成分分析。本发明还提供实现上述方法的装置和材料， 主要包括绝缘容器、橡胶软管、玻璃量筒、绝缘油。本发明使用的材 料和器件均具有良好的绝缘性能，可保证实验过程中的安全。