成果簡介

超級電容電池是指超級電容器與蓄電池相結合的技術電池，超級電容器是介于電容器和電池之間的儲能器件，它既具有電容器可以快速充放電的特點，又具有電池的儲能特性，被稱之為超級電容電池。超級電容電池具有充電速度更快、工作效率高、原材料綠色環保等優勢。我們開發的新材料-羟基氟化鎳，作為電極材料展現出優于其他鎳基材料的電化學性能，制備的羟基氟化鎳電極材料顯示出2975 F g^-1的超高比電容，5000 次充電/放電循環後比電容保持率為 80.5%的高循環穩定性，庫侖效率保持在 100 %，表明羟基氟化鎳電極材料是非常有前景的電極材料。同時，匹配的NiOHF//Bi₂O₃超級電容電池功率密度達到12800 W kg^-1，能量密度超過120Wh kg^-1，儲能性能高于傳統超級電容器，安全和環保性以及倍率性能又優于商用锂電池。通過本項目對電極材料和器件整合優化設計，有望實現高性能小型軟包器件和模拟電池箱的初步實際應用，未來能夠填補超級電容電池實際應用的空白。

研究團隊

伟德bv1946田宏偉教授團隊

應用領域及市場前景

（1）産品預期應用領域：無人機、電動工具及玩具、備用電源及大型儲能系統等亟需高功率密度、高能量密度、大電流充放電和長循環壽命儲能裝置的領域。

（2）服務的目标客戶：先進的羟基氟化鎳超級電容器，可以服務于無人機、電動工具及玩具、備用電源及大型儲能系統等應用領域的制造業、科技企業，實現對電能的高密度、持續穩定、高倍率存儲。

（3）預期市場規模：2022年中國超級電容器市場規模接近200億元，锂電池電芯制造設備市場規模超過700億元，并且均呈現持續增長态勢，未來羟基氟化鎳基超級電容器，有望憑借其出色的電化學性能，在高端應用市場對現有的锂電池、超級電容器産品進行取代，占據一定市場份額。

（4）産品的市場化預期：超級電容器在2022年國内市場規模有望達到200億元，這一數據僅僅是基于常規的商用碳基材料超級電容器。而擁有明顯更高能量密度的NiOHF//Bi₂O₃超級電容電池如果後續擴大材料産能、進行器件的優化設計和聯合生産企業實現規模化、标準化、工業化生産，可以進一步面向商用市場；NiOHF//Bi₂O₃超級電容電池有望在2025年左右内實現百萬級市場并應用在一部分小型高能量高功率密度儲能器件以實現部分取代現有的超級電容器/電池，有望在2030年實現千萬級市場規模，進一步應用于大型儲能集裝箱。

⏭➰方式

技術轉讓、技術許可、⏭➰研發、技術作價入股