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超级电容活性炭

项目概述
面向超级电容器对电容炭国产化和进口替代的紧迫需求,以生物质(淀粉、枣木等)、化石(无烟煤、煤沥青、石油沥青等)、高分子(酚醛树脂等)为原料,突破低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等瓶颈技术,研制高品质电容炭。开发批量化制备工艺及配套装备,实现其在超级电容器、铅碳电池、快充型锂电中的应用。

  技术负责人:孙老师(13934162782);联系人:郭老师 (13934640625)

  项目概述

  面向超级电容器对电容炭国产化和进口替代的紧迫需求,以生物质(淀粉、枣木等)、化石(无烟煤、煤沥青、石油沥青等)、高分子(酚醛树脂等)为原料,突破低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等瓶颈技术,研制高品质电容炭。开发批量化制备工艺及配套装备,实现其在超级电容器、铅碳电池、快充型锂电中的应用。

  技术成熟度:TRL 6

     

    

 

    

  

  市场需求与应用背景

  电容炭是超级电容器专用的特种活性炭,直接决定超级电容生产成本和性能。本项目所述高品质电容炭,具有高比表面积(>1600m2/g)、高孔容(>0.6cm3/g)、高电导率(>5S/cm)、低灰分(<0.1%)、低金属离子(<20ppm)、低粒径(<15μm)等“三高三低”的优点,可广泛应用于超级电容器、铅碳电池、快充锂电等新型储能器件,进而对接新能源汽车、风/光发电、高铁、通讯基站、城市轨道交通、智能四表等民用领域,及舰载机电磁弹射、近防速射炮、激光炮等军工领域。

  

 

  

  2015-2020年我国超级电容器行业市场规模逐年增长,2020年其市场规模达到155亿元。预计未来3年,电容炭的市场规模可达50亿人民币以上,并可保持25%的增速。(数据来源前瞻产业研究院) 

    

 

   

    工作基础

  中科院山西煤化所于2016年进行电容炭中试技术开发,掌握了交联碳化过程中的分子结构演变规律、高温多相反应、离子吸脱附动力学、表面官能团脱除机制、器件失效机制等关键科学问题,以及突破了低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等关键技术,建成10吨/年电容炭中试生产线,产品多轮送下游主流用户评测,满足用户需求。

   

   重要指标 

 

  知识产权情况

  本项目在交联、成型、活化、纯化、脱氧等关键过程及装备均为自有技术,并申请专利16项,其中发明专利12项,授权2项,知识产权方面无风险和隐患。 

 

    

  投融资与回报

  第一轮融资0.8亿元,主要用于材料检测表征及性能评测平台建设;前期产线调试、试运行、产品样品客户认证和产品营销;产品量产后周转费用和新产品、新技术开发费用。按照年产500吨电容炭、吨销售价格为30万元,则年销售额为1.5亿元,保守按照60%利润率,可实现利润0.9亿元,预计3-4年可以回收成本。

  

  

科研成果  

超级电容活性炭

面向超级电容器对电容炭国产化和进口替代的紧迫需求,以生物质(淀粉、枣木等)、化石(无烟煤、煤沥青、石油沥青等)、高分子(酚醛树脂等)为原料,突破低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等瓶颈技术,研制高品质电容炭。开发批量化制备工艺及配套装备,实现其在超级电容器、铅碳电池、快充型锂电中的应用。

  技术负责人:孙老师(13934162782);联系人:郭老师 (13934640625)

  项目概述

  面向超级电容器对电容炭国产化和进口替代的紧迫需求,以生物质(淀粉、枣木等)、化石(无烟煤、煤沥青、石油沥青等)、高分子(酚醛树脂等)为原料,突破低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等瓶颈技术,研制高品质电容炭。开发批量化制备工艺及配套装备,实现其在超级电容器、铅碳电池、快充型锂电中的应用。

  技术成熟度:TRL 6

     

    

 

    

  

  市场需求与应用背景

  电容炭是超级电容器专用的特种活性炭,直接决定超级电容生产成本和性能。本项目所述高品质电容炭,具有高比表面积(>1600m2/g)、高孔容(>0.6cm3/g)、高电导率(>5S/cm)、低灰分(<0.1%)、低金属离子(<20ppm)、低粒径(<15μm)等“三高三低”的优点,可广泛应用于超级电容器、铅碳电池、快充锂电等新型储能器件,进而对接新能源汽车、风/光发电、高铁、通讯基站、城市轨道交通、智能四表等民用领域,及舰载机电磁弹射、近防速射炮、激光炮等军工领域。

  

 

  

  2015-2020年我国超级电容器行业市场规模逐年增长,2020年其市场规模达到155亿元。预计未来3年,电容炭的市场规模可达50亿人民币以上,并可保持25%的增速。(数据来源前瞻产业研究院) 

    

 

   

    工作基础

  中科院山西煤化所于2016年进行电容炭中试技术开发,掌握了交联碳化过程中的分子结构演变规律、高温多相反应、离子吸脱附动力学、表面官能团脱除机制、器件失效机制等关键科学问题,以及突破了低温连续交联、高温均匀活化造孔、深度纯化、表面官能团脱除等关键技术,建成10吨/年电容炭中试生产线,产品多轮送下游主流用户评测,满足用户需求。

   

   重要指标 

 

  知识产权情况

  本项目在交联、成型、活化、纯化、脱氧等关键过程及装备均为自有技术,并申请专利16项,其中发明专利12项,授权2项,知识产权方面无风险和隐患。 

 

    

  投融资与回报

  第一轮融资0.8亿元,主要用于材料检测表征及性能评测平台建设;前期产线调试、试运行、产品样品客户认证和产品营销;产品量产后周转费用和新产品、新技术开发费用。按照年产500吨电容炭、吨销售价格为30万元,则年销售额为1.5亿元,保守按照60%利润率,可实现利润0.9亿元,预计3-4年可以回收成本。

  

  

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