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超级电容器复合电极材料关键技术研发及产业化
一、基本信息
标题 超级电容器复合电极材料关键技术研发及产业化 单位 中国科学院过程工程研究所
电话 13910112386 行业类别 新能源
二、内容信息

超级电容器复合电极材料关键技术研发及产业化

 

项目名称:

超级电容器复合电极材料关键技术研发及产业化

项目所属单位:

中国科学院过程工程研究所

项目现状:

完成小试,进入中试化放大阶段

项目基本信息

联系人姓名:

谭强强

职务:

研究员

联系电话:

13910112386

邮箱:

qtan@home.ac.cn

所属行业基本信息

项目所处行业现状、规模、行业未来3年左右的增长潜力和预计增长速度:

本项目属于新能源材料行业。超级电容器属于绿色环保可利用能源,具有大容量、高功率密度、充放电能力强、长循环寿命、可超低温工作、无污染等诸多突出优势,在各种消费电子、新能源汽车、风力发电、大型工业UPS电源系统和军事领域具有广泛应用。超级电容器电极材料则是决定其性能和价格的关键因素。

全球超级电容器的年需求量约为2亿只,约12亿瓦时,增长速度约为160%整个亚太地区的年需求量超过9000万只,约5.4亿瓦时,增长速度约为90%;中国年需求量可达2150万只,约1.2亿瓦时,且每年都在以约50%的速度增长。目前,超级电容器占世界能量储存装置(包括电池、电容器)的市场份额不足1%,在我国所占市场份额约为0.5%,因此超级电容器电极材料存在巨大的市场潜力。

核心技术

项目核心技术概述:

针对超级电容器的特定应用领域的需要,提供专用型超级电容器用三维网络结构无机纳米粒子/导电聚合物复合碳基电极材料。

项目技术的独创性、先进性及创新点:

本项目依托过程工程所的人才队伍和基础研究优势,以石墨烯、活性炭等碳基电极材料为基体,引入低维无机纳米粒子和导电聚合物,利用三种组分间的协同耦合效应,制备出新型具有三维纳米网络层状结构的低维无机纳米粒子/导电聚合物复合电极材料,具有制备工艺简单、充放电速度快、对环境无污染、循环寿命长等优点,该产品的关键技术成果具有独立知识产权,其核心技术具有先进性和创性。

知识产权

已获得知识产权情况,包括已获得的数量、名称、类型等:

授权中国发明专利8项。

未申报的知识产权,即该项技术未来可能获得的知识产权情况,包括类型、数量等:

超级电容器复合电极材料制备和结构调控和工艺技术等方面,预期可申请中国发明专利6~10项。

三年内研究开发内容计划

未来2-3年内项目技术研究开发要做的工作及预期达到的效果:

1.继续优化三维纳米网络层状结构的低维无机纳米粒子/导电聚合物复合电极材料的制备工艺,根据市场需求获得性能可控的复合电极材料及优化工艺参数。

2.超级电容器用复合电极材料制备工艺的放大、中试和生产,初期达到20吨/年的生产规模。

3.推广超级电容器复合电极材料,拓展用户群。

团队介绍

项目团队人数及核心技术人员简介:

项目团队10人,其中博士学位5人,硕士学位1人,博士研究生2人,硕士研究生1人。

团队负责人谭强强,中科院过程工程所研究员,长期从事新型能量转换与储能材料及器件方面的研究工作。主持和承担国家“863计划”资助项目、中科院支撑服务国家战略性新兴产业科技行动计划项目、中科院知识创新工程重要方向性项目、企业合作项目等各类项目20余项;在国内外核心刊物上发表被SCI和EI收录的学术论文40余篇;申请国家发明专利60余项,其中授权专利17项。

基本财务状况

过去2年项目研究开发经费投入情况:

中科院和自筹相关经费合计约100万元。

未来3年项目研发生产投入情况及收入、净利润等主要科目的财务预测:

本项目根据市场及用户的技术需求,研发高比能量、高比功率的超级电容器用复合电极材料,因此需要维持一个依托于过程工程所的5-6人研发技术团队,需要满足产品研发和升级所需的材料制备、表征、性能测试等各种费用。未来三年需要投入研发经费500万元。中试生产产品销售可望达到20吨,收入1200万元,净利润400万元。

项目规划

项目所需投资额、融资用途,估值情况及其他投资条款要求:

从市场及客户需求判断,现有一家客户在使用本项目产品超级电容器复合电极材料,试用效果已达预期,需要及时开展中试生产,以保证首批用户的需求,需要租用中试场地、聘请技术人员、购买原材料、购置反应所学中试设备等投入,以便实现年产20吨复合电极材料的生产能力,满足初期产品销售,总计需要投入资金约1500万元。


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