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技術(shù)先進性：

中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)研究中心認為,，石墨烯在超級電容器方面的開發(fā)應(yīng)用項目預(yù)計在3-5年內(nèi)可實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)研究中心統(tǒng)計到2020年全球石墨烯超級電容器的市場規(guī)模將達到41.8億美元，間接的推動新能源汽車,、軌道交通,、電力存儲,、航空航天等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模達500億美元以上，因此石墨烯基的超級電容器的推廣和應(yīng)用將具備巨大的產(chǎn)業(yè)化前景,。

超級電容器與傳統(tǒng)電容器和電池相比,，具有充放電時間短、高功率密度,、溫度特性好,、循環(huán)壽命長、結(jié)構(gòu)簡單和綠色環(huán)保等一系列優(yōu)點,在解決環(huán)境污染和能源短缺方面發(fā)揮巨大作用,，發(fā)達國家紛紛將其列入國家發(fā)展戰(zhàn)略之中,。2005年我國將“超級電容器關(guān)鍵材料的研究和制備技術(shù)”列入《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展綱要(2006-2020年)》，作為能源領(lǐng)域中的前沿技術(shù)之一,。國家“十三五”規(guī)劃中,，超級電容器被列入國家專項扶持重點項目，并入選新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品,。

成熟度：

全球超級電容器行業(yè)發(fā)展迅猛,，預(yù)計2020年我國市場規(guī)模將增至110億元，歐美市場將增至45億美元,。然而,，在其應(yīng)用中仍存在許多技術(shù)難題，特別是開發(fā)新型高容量的電極,，成為當(dāng)前進一步推廣超級電容器產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵瓶頸,。

技術(shù)優(yōu)勢：

（1）開發(fā)大面積石墨烯復(fù)合薄膜新型真空制備技術(shù)。針對超級電容器電極大面積,、高容量,、高穩(wěn)定性的需求，解決真空壓膜技術(shù)中電極高孔隙率與高柔韌性之間的矛盾,，突破制備大面積,、高品質(zhì)石墨烯基復(fù)合柔性薄膜電極材料體系的關(guān)鍵技術(shù)。

（2）掌握制備石墨烯復(fù)合電極真空壓膜裝置設(shè)計與控制的核心技術(shù),，開發(fā)大面積高性能石墨烯復(fù)合薄膜電極產(chǎn)品,，促進超級電容器技術(shù)攻關(guān)，為高能量密度超級電容器提供技術(shù)和產(chǎn)品支撐,，解決我國高端大功率超級電容器相對落后,，依賴進口的難題,，打破國外相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)壁壘，實現(xiàn)高端大功率超級電容器國產(chǎn)化,，擁有自主知識產(chǎn)權(quán),。

知識產(chǎn)權(quán)情況：

目前，相關(guān)授權(quán)國家發(fā)明專利2項,。

預(yù)期目標(biāo)：

通過與企業(yè)開展合作,，將實驗室使用的小型真空壓膜裝置進行規(guī)模化放大,，研發(fā)壓力可控的可實現(xiàn)快速固液分離的真空壓膜裝置,。該宏量制備的裝置主要包括：真空抽放動力系統(tǒng)、粉體混合攪拌裝置,、可控的真空壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境溫度和濕度監(jiān)控系統(tǒng)以及薄膜電極材料的干燥,、儲存等裝置,，實現(xiàn)薄膜型電極材料的大面積、宏量化制備,。

成果指標(biāo)：

（1）研發(fā)可進行宏量制備大面積石墨烯/多層金屬氧化物空心球復(fù)合薄膜電極材料且壓力可控的真空壓膜裝置,。

（2）對石墨烯進行開孔設(shè)計，制備高容量的石墨烯粉體材料,，將其容量提升至≥800 F g^-1,。

（3）在真空壓膜過程中，調(diào)節(jié)加入的多層金屬氧化物空心球活性物質(zhì)的含量,，確定粉體最佳配比,，實現(xiàn)石墨烯復(fù)合薄膜體積容量≥1200 F cm^-3。

（4）利用制備的高容量的復(fù)合薄膜電極材料,，組裝高性能的超級電容器裝置,，體積能量密度≥80 Wh L^-1,經(jīng)過10000次循環(huán)后容量保持率＞90％且具備良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

（5）形成自主產(chǎn)權(quán)技術(shù),，申請發(fā)明專利受理3-6項,，發(fā)表中文核心期刊或三大檢索論文4-10篇。