我要投稿
进口的超级电容器活性碳材料多少钱一般的8000-16000一吨,但如果可以用在超级电容器代替韩国和日本的贵的72万一吨,煤便宜的时候几百块钱一吨。三四吨煤可以做一吨超级活性炭。我们认为有六个方面的问题需要结合。
——北京化工大学教授邱介山
8月7日-8日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开,北极星储能网对论坛进行全程直播。
在8日“电磁储能”分论坛上,北京化工大学邱介山教授分享了《新结构高性能超级电容器电极材料的设计与构筑》的主题报告。

以下为发言实录:
北京化工大学教授邱介山:大家上午好!今天汇报的题目是《新结构高性能超级电容器电极材料的设计与构筑》。我上学是煤化工出身,我们毕业着一直围绕着煤工作。
我们做了很多应用,催化,原来基于碳材料做各种应用,最近也做二氧化碳和氮的转化和固定。只要有压缩空气通过,就可以产生高纯氮气。我们关注太阳能电池的应用。我们做很多关于二次电池和锂离子电池、钠离子电池。超级电容器是汇报的主题,随便拿一个活性炭组装就可以做超级电容器,当然了性能不一样。我们希望可以构建新结构高性能基于碳材料为主的复合材料,提升超级电容器的性能。做超级电容的过程中特别关注化工企业的废料处理。
今天上午听到很多关于机械处理的技术,我学化工的开眼界了解很多新概念。中国的钱用在刀刃上,不是为了专利而专利。希望我们做的技术一样确实能够支撑行业的发展,为中国的经济产生更多的利润。大学里关注的就是让学生做新的探索,新的理论和新的技术,让大家的理念都是一样的,有了好的目标才能有好的前途,否则路走弯了。我们认为针对超级电容要做原创性的东西,别人没有做过的。现有的材料体系做一些改进,到底某一种材料和技术的需求瓶颈在哪里。共性导向方面也要研究。大家合作无缝衔接才能做出真正应用的东西。
储能材料有很多,电动汽车安全是一个方面,但更多的是旅程焦虑。充电一次能不能回来,抛锚了没有充电桩怎样,这就希望有高的能量密度。超级电容器用在车上的就是公交车、地铁、坦克等在有限的领域。超级电容器和传统电容器相比,它的密度有两个数量级的差别。如何保持超级电容器功率密度情况下,大幅度的提升能量密度。我们的办法总比困难多。学工程的人解析到底关键瓶颈问题在哪里。传统的双电层的电容器保留优点,对二次电池里能量密度比较高,把二者结合,构筑了非对称的超级电容器。负极材料可以是传统的双电层的电容器,有很多的可能性。
问题是如何做?碳质核心(纳米微晶),碳质材料是多维的,绝缘体、半导体。透光性与光线透明等给我们无限的空间,可以赚钱也可以发文章。基于原料的不同,应用目标的不同,可以有很多的方式和方法。我们学化工的来说,把一个原料变成一个产品,涉及到过程工程和产品工程,要调控表界面的性能。碳基宏观体功能材料的设计与构筑方法,如何实现它的精准应用。不同的尺度上结构的调控,缺陷活性的控制,表面修饰,维度调控。做好了这四个方面,碳质材料可以手到擒来。碳质的材料有很多,代表性的是1985年Fullerene,1995年有了Mesoporous carbon。
为什么用煤做探基功能性材料?为什么利用煤做碳材料?我们了解中国的煤化工行业就会知道,世界上消耗50%的煤,我们偶尔会从澳大利亚和美国进口一些特别便宜,但性能不错的煤。我们世界上消耗70多亿吨煤,我们中国消耗30多亿吨煤。用煤做探基材料,用煤做出功能性的材料如何做,用在哪里?1983年开始中国煤炭产量世界第一,西部保守估计60%,乐观估计75%,到新疆随便挖就是煤。如何把宝贵的自然资源用好,这是需要考虑的问题。大庆油田和胜利油田发展之前,中国的化工发展全靠煤。想用什么化学原料就用化学原料,但这有设计成本的问题。现在咱们国家做的煤炭液化并不是可以赚钱,而是做战略储备,目前用电冬天取暖。如何把煤变成功能性的碳材料?我们把黑糊糊的煤变成高附加值的结构特别规整的碳材料不是容易的事情。我们知道进口的超级电容器活性碳材料多少钱一吨吗,一般的8000-16000,但如果可以用在超级电容器代替韩国和日本的贵的72万一吨,煤便宜的时候几百块钱一吨。三四吨煤可以做一吨超级活性炭。我们认为有六个方面的问题需要结合,如何实现煤的选择性的剪裁。如何采取合适的工艺技术,包括装置,气氛,催化剂等。拿到了这些工艺以后,如何实现物尽其用都是需要做的。中国除了海南岛没有煤矿,其它的都有,分为几类褐煤、烟煤、无烟煤。做事情需要有科学基础,从化学分子层面煤可以看成是三维空间的高分子材料,它的结构不像传统的高分子材料。
我们是世界上第一个利用煤做石墨烯的,相比其它的技术手段来说,我们认为这个技术路线值得进一步探索,有可能赚钱。根据原料的不同,碳质材料可以一维到复合。2002年9月去雍和宫吃饭,每一个怪兽下面都有石球。煤做碳源是非常有意思的东西,这个方向还在继续努力。现在有分子化学工程联合研究中心,每年有两千万。我们发现调控煤的分子结构,改变工艺条件就可以调控煤的性能。我们与国家纳米中心的老师一起研究,戴一个帽子就会发现可以改善性能。我们自己拿到煤基石墨烯以后做工程化,我们把煤基石墨烯功能化,有非常强的相互作用可以做全碳的催化剂。煤基材料与各方面一样,我们做很多别人没有做的,也不是说别人做了我们就不能做。别人做了以后,我们有什么新的贡献。我们认为围绕煤化工和石油化工精细化的发展理念,丰富发展功能碳材料。
功能碳材料与MXene及LDH的耦合,我们创造新结构的高性能的超级电容器的电极材料。MXene是碳化物和氮化物,合适的方法把中间的某一层拿掉,就可以构筑一层一层的MXene。弄完了以后表面产生缺陷,表面化学活性非常高。能源的储能和生物科学等方面有很多的应用。离子流动的非常快,我们认为MXene作为非对称的超级电容器的正极材料非常好,它的导电性和活性都非常好。世界上把MXene用在超级电容器的文章,我们培养了博士生接触到了MXene,把MXene做成了一个东西。我们做了非对称超级电容器的性能,先看物理性能,小时候玩的纸飞机,柔性可以折成纸飞机的东西。几微米的东西,改成一个小圈圈可以承受3-4倍。如果是100%的MXene是这样的,加10%PVA拉伸强度和应用的强度就不一样。
LDH是层状双金属氢氧化物,可以分一维、二维、三维。可以想着拿这样的东西和碳材料耦合做各种各样的东西。我们最早把LDH在合成过程中与各种材料结合,我们发电它的导电性可以调整。我们发现LDH应用在超级电容器方面很好。联合构筑的电容器,它的功率密度和能量密度与文献相比有明显的提升。
我们一直玩石墨烯,在LDH形成过程中到底有哪种机制。我们做了两年以后,学生说根据前面用的原料的不同,在LDH成长过程中可以调控相态,它的导电系统会改变,应用到超级电容器当中它的储能性和稳定性有很大的改善。二维材料生长机制和我们想象的完全不一样,并不是先形成零维、二维再想三维转变,我们发现先形成三维再向二维转变。封装剂的表面是在变化的,达到了一个临界尺度的时候突然掉下来。拿着碳质材料和其它的功能材料耦合,调整尺度、缺陷及红装结果构筑各种各样的功能性的碳材料。
(以上内容根据速记整理,未经嘉宾审核)
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网讯:2026年10月30日,晋中协晖寿阳80MW/8MWh超级电容器+220MW/440MWh磷酸铁锂电池电网侧独立储能EPC总承包项目招标公告发布。招标人为晋中协晖储能科技有限公司,建设地点位于寿阳经济技术开发区融和
聚变能作为“源—荷复合体”接入电力系统,其核心价值在于为高比例可再生能源系统提供确定性基荷,增强系统韧性。电力行业需从规划、运行、市场到人才体系进行系统性适配。(来源:能源评论杂志 作
日前,国家标准《算力中心储能系统第1部分:选型指南》(GB/Z273.1—2026)发布。该标准由国网浙江省电力有限公司牵头,之江实验室、信通院、远景、宁德、华为等产学研用单位共同起草编制。这是算电协同领
以战略投资与独家合作,增强在高速增长的“AI工厂”领域的市场地位将Skeleton的超级电容技术整合进西门子端到端电气基础设施产品组合西门子将在全球数据中心市场独家销售和规模化部署Skeleton产品全新产品阵
日前,工业和信息化部国家发展改革委交通运输部商务部市场监管总局国家能源局国家铁路局印发《新型电池产业发展“十五五”规划》的通知,通知指出,到2030年,我国新型电池产业规模实现稳步增长。全链条
为贯彻落实党中央、国务院决策部署,推动新型电池产业高质量发展,依据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》,工业和信息化部、国家发展改革委、交通运输部、商务部、市场监管总
算力需求的爆炸式增长,带来了功率密度与整体功耗的双重飙升,对现有电力系统提出了前所未有的极致考验。——清研电子创始人、总经理王臣9月10日,2026年储能市场化创新暨AIDC储能应用论坛在河南郑州开幕
北极星储能网获悉,近日青海省科学技术厅关于印发《青海省2027年度省级重点科技计划项目申报指南的通知》。其中申报指南的重点方向中提到长时储能相关:新型长时储能与氢能、地热应用技术:开展适配高原
人工智能数据中心(AIDC)瞬时供电保障严苛、规模化备电需求激增,行业高功率储能产品规模化、高一致性量产短板随之凸显。AIDC拉动超级电容需求猛增,行业快速扩产遭遇量产瓶颈当前,全球AIDC建设狂飙,单
9月10日,国家能源局综合司公示第六批能源领域首台(套)重大技术装备清单,拟将460kW数智化构网型组串式光伏逆变器、极高渗透率分布式光伏发电自适应并网与主动支撑系统、16MW级漂浮式海上风力发电机组、
北极星储能网获悉,近日湖北武汉发布武汉市国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要。其中提到:重点发展电磁能、核聚变能和新型储能等产业。大力发展飞轮储能等技术,推动电磁能应用。加快磁约束氘氘
近日,宁夏回族自治区人民政府印发《宁夏开发区改革创新和高质量发展“十五五”规划》,通过七大行动系统推动开发区绿色高质量发展。规划提出严把新上项目能耗和碳排放关,落实高耗能高排放项目碳排放
北极星储能网获悉,10月15日,广浩能源与兰考县人民政府在河南省开封市兰考县举行储能项目投资协议签约仪式。据了解,本次签约的广浩能源兰考20GWh石墨烯复合钠离子储能系统及15GWh集装箱式储能系统项目,
北极星储能网获悉,9月30日消息,山东烟台市人民政府发布《关于印发烟台市国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要的通知》,鼓励领军企业围绕大功率储能变流器(PCS)集群控制、储能计算芯片、AI软件即
在“双碳”目标与AI算力需求的双重牵引下,源侧新能源直流化、末端设备原生直流化、电力电子技术成熟这三股力量交汇,直流正从过去的技术选项,转变为新型电力系统的显性趋势。在日前举行的2026国际数字
北极星储能网获悉,9月23日,浙江省人民政府办印发《浙江省“十五五”数字经济和数字基础设施规划的通知》,《规划》提及,做强十大千亿级数字产业链包括智能光伏及新型储能。推动N型隧穿氧化层钝化接触
工业和信息化部、商务部、市场监管总局等三部门近日联合印发《轻工纺织产业发展“十五五”规划》(以下简称《规划》)。《规划》指出:加快绿色低碳转型。引导企业开展产品绿色设计,采用简约绿色可回
“十五五”开局之年,工业水处理领域迎来密集政策信号。工信部《工业绿色低碳发展“十五五”规划》将“高端膜分离”“高性能水处理膜中试验证平台”写入国家级装备清单,工业废水治理从“末端达标”向
当前,“双碳”政策推动源侧直流化、末端原生直流与新场景爆发拉动需求快速扩容、SiC等宽禁带器件技术成熟推动直流应用降本规模化,直流正从“技术选项”转变为行业重要趋势。9月15日,2026国际数字能源展
9月14日,北京经济技术开发区管理委员会印发《北京经济技术开发区关于加快新材料产业创新发展的若干措施》的通知。其中提到,以新材料赋能主导产业迭代升级。强化供需对接机制,依托“新材赋”产业对接
北极星储能网获悉,9月14日,北京经济技术开发区管理委员会印发《北京经济技术开发区关于加快新材料产业创新发展的若干措施》的通知。《通知》包括:在关键战略材料方面,推进高性能电池电解质、正负极
9月14日,重庆市经信委发布《重庆市促进材料产业结构优化提升若干政策(2026‑2030年)(征求意见稿)》,面向社会公开征求意见。政策分为两大支持方向。一是支持先进材料试验验证与产业化,对轻合金、铜
北极星储能网总结08月09日要闻,电网侧储能僵局:国家电网踩下“急刹车”未来将何去何从?;中国电科院杨凯:电力储能中的安全问题及应对技术;新能源汽车动力电池产业梳理等更多详情:电网侧储能僵局:国家电网踩下“急刹车”未来将何去何从?中国电科院杨凯:电力储能中的安全问题及应对技术新能源汽
储能系统/电站的安全事故,往往都是由于在预警缺失或滞后的情况下,电池自身热失控或是其他外部因素导致电池起火而引发的,由于缺乏有效的安全防护措施,电池的初期火灾迅速蔓延,而现有的消防措施并非是针对电池火灾而配置的,因此,电池初期火灾无法得到有效抑制,最终演变为大规模火灾,导致整个储
8月7日-8日,由华北电力大学、中国可再生能源学会主办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在北京召开,在8月8日分论坛一“风光储创新技术专场”中,国网山西电科院电网技术中心主任王金浩作“山西电网高比例风电光伏接入趋势与应对思路”报告。5月29日,中央全面深化改革委员会第八次会
8月7日由华北电力大学、中国可再生能源学会主办,中关村华电能源电力产业联盟、中国电力云平台、中国可再生能源学会储能专委会、《太阳能学报》、《太阳能》杂志承办的“第一届中国储能学术论坛暨风光储创新技术大会”在华北电力大学的北京校区召开。会议为大力推广风能、太阳能、储能创新技术,推动风
说锂离子电池在地理储能里面到底是什么情况,这是从储能联盟里面拿到的数据,这是统计的2000年到2018年的,从这里面来看,全球的累计储能装机是180GW,这里面抽水蓄能是占了94.3%,抽水蓄能是第一位的,这里面电化学储能是排在第二位的,有专家讲说其他的储能排的位次,可能每年这个位次后边这几位还是
湖南电网60MW/120MWh储能电站的特色主要有:第一是在国内创新采用电池本体租赁模式。第二是在市区建设了单体容量最大的室内电站,20MW/52MWh的储能电站。第三是其中两个储能站点在国内率先被打造成三站合一典型试点。——国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司高级工程师黄际元8月7日-8日由华北电力大
全钒液流电池这种储能系统有两种接口,一种是交流,就是交流互联,还有一种是直流互联,在交流互联里面比较清楚的DC/AC的模型非常多,我们主要做的直流互联怎么做,双向直流分类非常多的,有隔离的、非隔离的,这个过程里面引起大家重视的就是隔离性的,对我们液流电池安全问题非常重要,目前锂电池很
为了实现移动式的储能,我们在能量密度和功率密度方面都需要进行考虑,尤其是能量密度方面,我们需要一个体积能量密度和质量能量密度都要达到比较高的标准。锂硫电池的穿梭效应,我们柔性的凝胶电解质多硫离子是溶解不了的,因此会被很好的隔离在正极上面,不会向负极进行迁移,可以很好的提高锂硫电池
超级电容器双电层的结构从无序形成一个有序的结构,电能就储存在这里。能量都储存在这个界面上,所以电极材料一定是多孔的,有比较大的材料才可能储存更多的电能。多孔材料的表面,它的结构有很多可变的因素,到底什么样的材料,什么样的表面对双电层结构储能有什么影响,我们怎样控制制备过程得到更好
随着储能介入,我们觉得对离网下的VSG功能,提高稳定性,同样需要附加虚拟同步及的功能,我们这里面介绍20千瓦的怎么做离网的,离装的VSG一个是单机的离网VSG还有多机并联,离网主要是空间惯性、稳定性,基于有功—频率环控制,虚拟同步及的有功调频方程,可以得到有功的方程。——北方工业大学电气与
我国风能、太阳能等可再生能源发电装机快速增长,正在成为电力能源的重要组成部分,有力促进能源结构调整。通过发展大规模电能转换与储能技术,调节电力能源的产生、输送与消纳的全过程,尤其是通过不同能源形式之间的高效转化技术,实现不同能源的互联互通,成为能源高技术战略方向之一。储能是智能电
解锁点赞,关注功能,轻松查看历史浏览记录
未注册的手机号验证后自动登录
| 姓名: | |
| 性别: | |
| 出生日期: | |
| 邮箱: | |
| 所在地区: | |
| 行业类别: | |
| 工作经验: | |
| 学历: | |
| 公司名称: | |
| 任职岗位: |

我们将会第一时间为您推送相关内容!
扫码下载APP
扫码关注公众号