本报讯 （记者 王乐意）“石墨烯储能——高性能超级电容器技术开发已完成从实验室向中试的过渡，预计到2017年上半年前完成中试，并形成可产业化的工艺技术包。从这些突破性的进展看，2017年将是石墨烯储能超级电容器产业化元年。”中国科学院山西煤炭化学研究所副研究员、石墨烯课题组组长陈成猛博士上周接受中国化工报记者采访时说。
陈成猛介绍，石墨烯近年来受到极大重视，特别是列入中国新材料产业“十三五”规划，进一步明确了其国家层面的战略地位。山西煤化所联合山西三维集团股份有限公司共同承担了“石墨烯储能——高性能超级电容器技术开发”煤基低碳重点科技攻关计划项目，基于先进石墨烯材料，通过石墨烯复合电极材料开发、超级电容器组装与应用示范，打造石墨烯储能应用创新链。
立项以来，煤化所与晋能集团产研合作，开发了石墨烯低成本可控生产技术，突破氧化石墨可控合成、纯化和热还原技术难题，研制出高效纯化和连续膨化炉等专用设备；建成吨级石墨烯中试示范线，具备了石墨烯系列材料的稳定供应能力。该示范线采用氧化还原法路线，石墨烯生产成本由原来1000元/克降至10元/克。其中，石墨烯粉体比表面积达600~1000m2/g，灰分低于0.1%（wt）。经清华大学和中科院电工所第三方评测，产品指标在国内领先。他们还在此基础上，开发了10吨级石墨烯生产工艺软件包。
山西煤化所助理研究员苏方远博士介绍说，超级电容器是一种介于传统电容器和电池之间的电化学储能装置，近到公交车、电子玩具、应急照明灯，远到智能电网、发电站等都有其用武之地。在储能领域，煤化所与三维集团联合建成国际先进的储能器件无尘组装中试平台；开发了绿色环保、低能耗的水系电极制备工艺，解决了一直以来困扰石墨烯应用的分散问题，掌握了石墨烯电极浆料制备技术，成本降低25%；突破了经电极材料均匀可控涂布技术，形成高质量极片，研制了大功率柱状和叠片式电芯，为石墨烯超级电容器示范应用提供了保障。他们研制的石墨烯超级电容器可实现大功率（>7kW/kg）、快速（2分钟内）充放电，同时具有循环寿命长（>20万次）等特点，将推广应用于纯电动公交车、混合动力汽车和轨道交通能量回收等领域。
