作为超级电容器的核心材料,电容炭的研发成为许多国家、机构、企业等竞相探索的方向。陈成猛表示,电容炭是新能源产业的上游,是一种科技含量高、技术门槛高的产品,但当前国内市场大多被一些国外公司垄断,核心技术受制于人,严重制约了我国相关行业发展。
从全球来看,制备超级电容炭的原料可以分为三类,第一种是生物质,如市场占比较高的椰壳炭。第二类是矿物系,包括石油沥青和煤沥青等。第三类是酚醛树脂等高分子。
“但这些材料有的价格太高、有的性能不佳。我们尝试了数十种原料,最终开发了淀粉基电容炭制备的新工艺。因其主要原材料为淀粉,来源广泛、成本可控,且独特的微观结构有利于实现电容炭孔结构的调控,既有利于提高储能器件的容量,又能降低生产成本。”
陈成猛说,“电容炭的研发过程充满艰辛,但研究成果令人惊喜,目前,从衡量超级电容器的三个性能指标:功率密度、能量密度和循环寿命来看,我们研制的电容炭主要指标都不错,并不输给国外竞争产品,另外,由于采用创新原材料体系,一些指标还有较大优化空间。”