2015年10月10日我国成功研制大功率石墨烯超级电容

科普中国-科技名家·里程碑 2017-10-10

　　2015年10月10日，我国成功研制出新一代大功率石墨烯超级电容，其功率提升了三倍，电能运用效率更高，可运用更长时间，性能指标居于世界领先水平。

　　超级电容作为一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件，其容量甚至可以达到几千法拉，而且具有非常高的功率密度，可以在短时间内释放出几百到几千安培的电流，非常适合用于短时间高功率输出的场合；另外，超级电容还具有使用寿命长、充电速度快等多种优点，在绿色环保、清洁能源、混合动力等众多领域都有着巨大的应用价值和潜力。

　　自二十世纪七八十年代起，超级电容就开始发展，至今已经发展了很长的时间，各种类型超级电容的性能都有了很大的提高，甚至一些发展较快的国家已经实现了超级电容的批量化生产，可以向市场提供性能稳定的实用化产品。

　　虽然我国对于超级电容的研究开发起步相对较晚，但是通过技术引进和自主开发等策略，我国的超级电容产业在消费电子、轨道交通、城市公交系统、新能源发电等领域得到了快速的发展，一些样品的某些技术指标更是达到了国际先进水平。

　　此次，我国成功研制的３伏／12000法拉石墨烯／活性炭复合电极超级电容相比活性炭超级电容，不仅能量更大，寿命也更长；而2.8伏／30000法拉石墨烯纳米混合型超级电容更是国际上首次研制成功的创新性产品。两者均代表了目前世界超级电容单体技术的最高水平。

　　在批量化生产这两种新型产品之后，2.8伏／30000法拉的超级电容可适用于无轨电车主驱动，单次充电不到１分钟，行驶里程可从之前的4-6公里提高到8-10公里，实现车辆只需在首尾站点充电的要求；另外，还可将3伏／12000法拉超级电容用于有轨电车主驱动，使得有轨电车的单次充电时间缩短为30秒，行驶里程增加至６公里，而且还可比之前的有轨电车节能30％以上。