鉛炭電池關鍵材料國產(chǎn)化

超級電容炭和電池碳工業(yè)化生產(chǎn)線已建成

　　記者8月14日從吉林大學了解到，該?；瘜W學院林海波教授團隊用稻殼制備出鉛炭電池的關鍵碳材料，并建成了百噸級超級電容炭和千噸級電池碳的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，相應的鉛炭電池生產(chǎn)工藝包已開發(fā)完成，采用這種材料可制備高性價比的鉛炭電池。

　　據(jù)林海波介紹，鉛炭電池被稱為新一代鉛酸電池，是科學家在2005年將鉛酸電池和超級電容器結合而發(fā)明的先進鉛酸電池，也是當前國際鉛酸電池領域的研究熱點。相較于傳統(tǒng)鉛酸電池，其性能指標顯著提高。

　　基于豐富的資源屬性，上世紀90年代初吉林大學就開始了稻殼資源化研究。隨后林海波團隊在相關的基礎研究中發(fā)現(xiàn)，稻殼中含有的二氧化硅與碳元素，兩者互為模板且結構穩(wěn)定有序，將二氧化硅除去后可得到管束狀結構的多孔碳，再經(jīng)進一步活化，變成了極有應用價值的碳材料。“這種碳材料擁有大孔、介孔、微孔的多級孔道結構，具有優(yōu)異的電化學性能。”林海波表示，只有稻殼能帶來這樣奇妙的效果，其他比如椰殼、棕櫚殼等經(jīng)過處理后獲得的碳材料孔道結構單一。2008年，該團隊開始了稻殼基超級電容炭材料的研究。

　　經(jīng)過10余年努力，團隊攻克了生物質(zhì)稻殼基電容炭的綠色制備工藝、稻殼基電池碳添加劑以及鉛炭電池負極等關鍵技術，實現(xiàn)了此前一直被國外公司壟斷的鉛炭電池關鍵材料——電容炭和電池碳的工業(yè)化生產(chǎn)，并在此基礎上開發(fā)出完整的鉛炭電池生產(chǎn)工藝包。采用該工藝包對現(xiàn)有鉛酸電池生產(chǎn)線稍加調(diào)試，即可生產(chǎn)出高性價比的鉛炭電池。相較于普通鉛酸電池，鉛炭電池的循環(huán)壽命提高6倍、充電速度提高8倍、放電功率提高3倍，在70%充放電深度下循環(huán)壽命可達到4000次；同時具有成本低的優(yōu)勢。

　　目前，該團隊正在進行鉛炭電池的應用化研究，將該類電池應用于分布式儲能和混合動力汽車領域，以實現(xiàn)從稻殼基電池碳材料、鉛炭電池直至產(chǎn)品應用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

　　此外，該鉛炭電池已通過國家化學電源產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心第三方權威機構的測試，其核心技術成果相關的50多篇論文已在國際核心期刊上發(fā)表，申請發(fā)明專利20多項。

　　下一步，林海波團隊還將在長春建立一套鉛炭電池工藝評價系統(tǒng)，以實現(xiàn)該類電池及其關鍵材料從實驗室研究、小試、中試到工業(yè)化研究全過程的性能、工藝參數(shù)、經(jīng)濟性等綜合評價。