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1、2015 石墨烯基超級電容器研究報告新材料在線 產業研究院2015年5月什么是超級電容器03什么是超級電容器超級電容器是介于傳統電容器和二次電池之間的一種電化學儲能裝置。具有充放電時間短、使用壽命長、溫度特性好、節約能源和綠色環保等特點。根據儲能機理不同，可將超級電容器分為雙電層超級電容器、贗電容超級電容器和非對稱超級電器。04超級電容器結構組成超級電容器的主要組成部分包括集流體、工作電極、電解液和隔膜。集流體：作用：傳遞和收集電荷；涉及材料：石墨材料、泡沫鎳、不銹鋼網、鋁箔等電解液：水系：酸性（硫酸）、堿性（KOH）和中性（硫酸鈉）；有機系：季銨鹽、鋰鹽、有機溶劑；凝膠：PVA/H2SO4、

2、PVA/H3PO4隔膜：涉及材料：多孔PE、PP05電極材料超級電容器工作電極所采用的電極材料是進行能量存儲的關鍵，是決定超級電容器性能的核心影響因素。電極材料雙電層超級電容器活性炭碳納米管介孔炭碳氣凝膠炭洋蔥贗電容超級電器導電聚合物金屬氧化物金屬氫氧化物非對稱超級電容器06超級電容器與電池比較提升超級電容器性能的關鍵在于選用合適的電極材料。提升超級電容器性能的關鍵在于選用合適的電極材料。07超級電容器的應用太陽能風力發電新能源汽車智能電網電力儲能軍用設備軌道交通運動控制什么是石墨烯超級電容器09什么是石墨烯石墨烯(Graphene)是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料，碳原子之間相互連接

3、成六角網格。鉛筆里用的石墨就相當于無數層石墨烯疊在一起。載流子遷移率高電流密度大強度高導熱率高最薄最輕10什么是石墨烯超級電容器相對于活性炭，石墨烯材料具有很高的比表面積和更加優異的導電性，其特殊的平面二維結構使其具有更具豐富的微觀結構。因此石墨烯非常適合作為超級電容器電極材料。超級電容器電極材料參數比較石墨烯超級電容器需解決的問題石墨烯堆疊孔隙率有效比表面積離子遷移電阻11石墨烯超級電容器幾大研究熱點 外延法 機械剝離法 化學剝離法石墨烯電極材料的制備 KOH活化石墨烯 具有中孔結構的彎曲石墨烯 表面活性劑修飾石墨烯石墨烯基雙電層電容器 官能團修飾石墨烯基電極 石墨烯/導電高分子復合物 石墨

4、烯-金屬氧化物/氫氧化物復合物石墨烯基贗電容器 二氧化錳/石墨烯復合材料石墨烯基非對稱超級電容器12美國研制超級電池：幾秒鐘內完成手機充電 美國科學家最新研制一種超級電池，它們被稱為微型石墨烯超級電容，其充電和放電速度比普通電池快1000倍； 這種超級電池是采用單原子厚度的碳層構成，能夠很容易制造并整合成為器件，未來有望制造更小的手機?？茖W家使用DVD燒錄技術制造的微型超級電池，其充電和放電能力是普通電池的上千倍13超薄平面石墨烯電容器傳統設計：層層堆疊阻礙石墨烯片層的雙電層作用的發揮新型設計：更能有效發揮石墨烯片層的雙電層作用來源：Nano Lett., 2011, 11 , 1423142

5、714KOH活化石墨烯利用KOH活化石墨烯作為電極組裝成的超級電容器，其能量密度(70Wh/kg)可達到鉛酸電池的水平，同時還保持超級電容器固有的高功率輸出和極快的充電速度(250kw/kg)，有望應用于電動汽車以及解決風能、太陽能等間歇性能源的存儲問題。來源：Science 2011, 332, 1537-154115具有中孔結構的彎曲石墨烯 彎曲石墨烯抑制了石墨烯面對面堆疊，提高了表面利用，同時中孔結構有利于傳質和電解液的可接近性； 在室溫下可以達到85.6 Wh/kg(80時為130Wh/kg)的能量密度，相當于鎳氫電池的儲能，卻能在幾秒或者幾分鐘內放電完畢，有望取代電池。10 m來源：

6、Nano Lett. 2010, 10, 4863486816表面活性劑修飾石墨烯來源：ACS Nano, 2011, 5, 436442聚離子液體修飾石墨烯 改善離子液體電解液與石墨烯的可浸潤性 相比沒有表面活性修飾獲得的石墨烯，在離子液體中比電容提高到144Fg-1，主要是增加了電極表面電解液潤濕性來源：J. Mater. Chem., 2011, 21, 7302-730717石墨烯/贗電容材料復合電極來源：Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 35953602層次化聚苯胺納米線/石墨烯來源：ACS Nano, 2010, 4, 50195026RuO2納米粒子/石墨

7、烯18電極材料超級電容器工作電極所采用的電極材料是進行能量存儲的關鍵，是決定超級電容器性能的核心影響因素。電極材料雙電層超級電容器活性炭碳納米管介孔炭碳氣凝膠炭洋蔥贗電容超級電器導電聚合物金屬氧化物金屬氫氧化物非對稱超級電容器超級電容器產業鏈分析20超級電容器產業鏈分析活性炭碳納米管介孔炭炭洋蔥石墨烯雙電層超級電容器贗電容超級電容器導電聚合物金屬氧化物金屬氫氧化物石墨烯基復合物電極電解液隔膜集流體引線等輔助材料超級電容器交通運輸新能源汽車新能源電子產品其他領域超級電容器市場分析22預計到2018年，超級電容器全球市場規模將達到32億美元 根據IDTechEX數據統計，2014年超級電容器全球市

8、場規模為11 億美元； 預計到2018年，超級電容器全球市場規模將達到32 億美元，年復合增長率為31 %。1132051015202530352010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018預計到2018年，超級電容器全球市場規模將達到32億美元來源：bcc research, IDTechEX, 新材料在線23超級電容器主要用在新能源汽車和電子領域來源：IDTechEX, 新材料在線電動汽車其他各種交通工具卡車可再生能源電網基礎設施其他電氣領域電子領域24超級電容器市場主要集中在美國、日本、俄羅斯等國 據MarketsandMarkets，全球超級電

9、容器市場在2014年至2020年將以復合年增長率(CAGR) 26.93 的速度發展。 在產業化方面，美國、日本、俄羅斯、瑞士、韓國、法國的一些公司憑借多年的研究開發和技術積累，目前處于領先地位，如美國的Maxwell，日本的NEC、松下、Tokin和俄羅斯的Econd公司等，這些公司目前占據著全球大部分市場。 美國在營收方面占據該市場主導地位；歐洲在其發表的科學刊物方面占據主導地位；亞洲則大范圍注入資金，以支持混合交通系統。25預計到2016年，中國超級電容器市場規模將達到33.8億元 2013年，中國超級電容器市場規模由2009年的7億元增加至至19.2 億元，年增長率為32.51 %；

10、預計到2016年，中國超級電容器市場規模將達到33.8 億元，其年增長率為22.08 %。78.510.914.519.233.8200920102011201220132016預計到2016年，中國超級電容器市場規模將達到33.8億元來源：華強北指數網，新材料在線整理超級電容器競爭分析27超級電容器競爭格局分析012345間競爭程度替代品威脅潛在進入者威脅對消費者議價能力對供應商議價能力 電容器產業面臨能源成本、材料成本、勞動力成本、環保成本的全面上漲，而產品銷售價格卻一再下降，整個行業的經營受到雙重壓力。因此，對于企業來說，需要通過差異化戰略來提升自己的競爭力。 技術革新是超級電容器企業實

11、現差異化戰略的重要手段，而石墨烯超級電容器就是一種新技術28超級電容器行業知名企業美國 MAXWELL 公司韓國 Nesscap energy公司俄羅斯 ELIT 公司俄羅斯 ESMA 公司日本 E L NA 公司日本 PANASONIC 公司日本 NEC-TOKIN 公司韓國 K O R C H I P 公司韓國 NUINTEK 公司上海奧威科技開發有限公司哈爾濱巨容新能源有限公司北京集星聯合電子科技有限公司遼寧百納電氣有限公司北京合眾匯能科技有限公司深圳市今朝時代新能源技術有限公司錦州凱美能源有限公司凱邁嘉華（洛陽）新能源有限公司萬?？萍技瘓F有限公司南通江海電容器股份有限公司國外知名企業國

12、內知名企業其他事宜免費加入超級電容器專家庫微信后臺留言：超級電容器專家+姓名+單位+職位+電話+Email免費加入超級電容器企業導航微信后臺留言：超級電容器導航+姓名+單位+職位+電話+Email免費獲取超級電容器PDF報告微信后臺留言：超級電容器報告+姓名+單位+職位+電話+Email所有加入供應商導航的企業將自動免費加入“中國好材料”評選活動！如果貴司需要尋找超級電容器供應商或者需求超級電容器材料微信后臺留言：超級電容器需求+姓名+單位+職位+電話+Email29微信公眾號：xincailiaozaixian新浪微博：新材料在線官微Email: 官方微博官方微信新材料在線 免責聲明新材料在

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