科创中国

当前，面临严峻的碳排放问题。我国在巴黎协定中向秘书处提交的自主目标预期到2030年左右碳排放达到峰值且将努力早日达峰，单位国内生产总值碳排放强度比2005年下降60%-65%，减排压力与日俱增。我国制定的《新能源产业振兴和发展规划》包括核能、风能等可再生能源的开发利用，也包括煤化工等传统能源体系的变革。 超级电容器具有功率密度高、可快速充放电、耐低温、使用寿命和循环寿命长、安全性好等优点，在轨道交通、风电变桨系统、混合式储能、UPS、汽车启停系统等领域已有广泛的应用。2013~2019年年均增速超过30%，预计到2025年我国超级电容器行业市场规模有望达到400亿。超级电容技术的发展也受到了国家各部委的重视，在包括《工业强基2016专项行动实施方案》、《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》等一系列文件中均提及要发展超级电容相关技术。2019年超级电容行业被列入《产业结构调整指导目录（2019年本）》鼓励类行业。 超级电容器当前的发展趋势逐渐从功率型的双电层电容器向以锂离子电容器为代表的具有更高能量密度的电池型超级电容器进行过渡。

1、本项目的产品为石墨烯基锂离子电容器，能量密度可达40Wh/kg。 2、本产品主要应用以下三项技术： ⅰ.平行排列石墨烯制备技术； ⅱ.碳纳米管/石墨烯复合结构组装技术； ⅲ.针对石墨烯材料的预锂化技术。 应用主要分为四大板块，分别是： ⅰ.后备电源应用板块：可实现分钟级断电补偿； ⅱ.峰值、削峰填谷应用板块：主要用于稳定微电网的电能质量，同时减少用电面积，多用于风力发电、光伏和火力发电等； ⅲ.能量储存板块：主要应用于功率型的储能，达到轻量化的目的，例如AGV、移动机器人领域和医疗设备； ⅳ.能量回收板块：应用于轨道交通、车辆及港口机械等具有制动能量回收的场合。

被动元件作为电子电路中的基础构成，受益于全球信息化产业的发展以及电子产品的快速进步，在电子产品中被动元件单机使用量大大增加，市场规模庞大。电容器作为最主要的被动元件，在被动元件市场占据约三分之二的份额，受行业整体带动，规模不断增长。据资料显示，2019年全球电容器行业市场规模为222亿美元，同比增长2.8%。由于技术等方面的原因，我国需要大量从国外进口高价值的中高端电容器产品。随着我国据资料显示2021年我国电容器进口量为8.27万吨。

本项目团队集合多位正在或曾在美国、日本、英国等顶级大学及科研机构学习和工作的专业技术人才，更包含从事相关行业几十年的日本资深专家在内。 1）秦禄昌：美国麻省理工学院博士，美国北卡大学教授，世界知名的低维纳米材料专家，在山东理工大学创建微纳结构研究中心及山理工——赛默飞联合实验室。已在包括Nature，JACS 等国际顶级期刊上发表论文200 多篇，申请发明专利多项。

本项目研究成功的产品高能量密度石墨烯锂离子电容器。具有高功率密度、高能量密度以及长循环寿命，有效弥补了锂离子电池和超级电容器之间的性能差异。本项目产品的研制成功，可有效实现进口替代，打破国外在本领域的技术封锁。具有广阔的市场前景。

目前处于何种研发阶段： ☒研发 ☐小试 ☐中试 ☐小批量生产 ☐产业化； 样机： ☒ 有 ☐无 其他：□如选择“其他”，请说明：。

已投入成本： 300000 元。

推广应用情况：已用于学术研究。转化方式：转化方式：合作开发、技术转让、技术许可、技术参股、采购合同、买卖合同。