隨著便攜式電子3C設(shè)備、純電動(dòng)汽車、船舶、空間技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、物流、特種特種等領(lǐng)域?qū)﹄娏π袠I(yè)的需求，推動(dòng)著電池儲(chǔ)能設(shè)備的快速發(fā)展。

超級(jí)電容是一種儲(chǔ)能裝置，按原理分為雙電層容器和贗電容型超級(jí)電容器。

雙電層型超級(jí)電容器采用活性炭電極材料、碳纖維電極材料、碳?xì)饽z電極材料、碳納米管電極材料等。

贗電容型超級(jí)電容器包括金屬氧化物電極材料與聚合物電極材料，金屬氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作為正極材料，活性炭作為負(fù)極材料制備的超級(jí)電容器，導(dǎo)電聚合物材料包括PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等經(jīng)P型或N型或P/N型摻雜制取電極，以此制備超級(jí)電容器。

臺(tái)灣逢甲大學(xué)的柯澤豪教授經(jīng)過長達(dá)25年的研究，最后研發(fā)出碳電池/超級(jí)電容。

碳電池/超級(jí)電容

具有固態(tài)三維結(jié)構(gòu)碳電極的特殊儲(chǔ)能組件，可搭配太陽能電池形成綠色電網(wǎng)，兼具超級(jí)電容以及儲(chǔ)能電池二者的功能。

碳電池/超級(jí)電容大電流操作特性遠(yuǎn)勝于鋰離子電池,接近超級(jí)電容，儲(chǔ)能容量遠(yuǎn)高于超級(jí)電容。考慮全組件質(zhì)量與體積，碳電池/超級(jí)電容儲(chǔ)電容量超過鋰離子電池?cái)?shù)倍，充電速率可以達(dá)到15C。從制程及成品的環(huán)保、工安等方面考慮，碳電池/超級(jí)電容未來可望加速取代傳統(tǒng)二次鋰離子電池及超級(jí)電容市場。碳電池/超級(jí)電容在材料成本及制程成本（三維碳電極制程及全固態(tài)碳電池制程等）兩方面顯著低于傳統(tǒng)鋰離子電池及超級(jí)電容。

碳電池/電容的功率密度與能量密度

碳電池/超級(jí)電容的應(yīng)用

儲(chǔ)能組件因用途不同而有不同的封裝尺寸形狀，如鈕扣型、卷筒型、長柱型等，隨著產(chǎn)品功能及能源技術(shù)的發(fā)展，新儲(chǔ)能組件需具有快速充放電及大電容量的特性，重要應(yīng)用于電子產(chǎn)業(yè)、能源工業(yè)和交通產(chǎn)業(yè)。

1

電子產(chǎn)業(yè)

手機(jī)、數(shù)位相機(jī)、光纖雷射、LED照明等，由于功能新增，功率需求大增，傳統(tǒng)鋰電不敷使用。

2

能源工業(yè)

重要應(yīng)用于電網(wǎng)儲(chǔ)能、風(fēng)力發(fā)電UPS、太陽能發(fā)電儲(chǔ)能、并常與各種不同綠能發(fā)電系統(tǒng)（如鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池及燃料動(dòng)力電池等）搭配使用。

3

交通產(chǎn)業(yè)

電動(dòng)汽車輛、油電混合車、電動(dòng)船舶、堆高機(jī)等交通工具在剎車、起動(dòng)、加速的快速反應(yīng)儲(chǔ)能裝置，其他應(yīng)用如飛機(jī)的緊急感測/制動(dòng)系統(tǒng)等。

碳電池/超級(jí)電容為具有特殊結(jié)構(gòu)的碳電極及其在儲(chǔ)能的組件的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)與超級(jí)電容類似，此電極具有高比表面積和高導(dǎo)電性，電解質(zhì)則采用新開發(fā)電解質(zhì)(FCU電解質(zhì))，工作原理是電雙層電容(EDLC)加上電/離子儲(chǔ)存。與傳統(tǒng)鋰離子電池相較，碳電池/超級(jí)電容設(shè)計(jì)的三維結(jié)構(gòu)碳電極及其全固態(tài)高分子電解質(zhì)確實(shí)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，詳見下圖

7-二十八日在南京舉辦的第二屆能源顆粒材料制備及應(yīng)用技術(shù)高峰論壇。聽天津工業(yè)大學(xué)時(shí)志強(qiáng)教授為您講述有關(guān)超級(jí)電容的最新動(dòng)態(tài)！