“淀粉基超级电容活性炭批量化制备技术”通过中国石油和化学工业联合会科技成果评估

2021年4月18日，中国石油和化学工业联合会组织专家在太原召开了“淀粉基超级电容活性炭批量化制备技术”科技成果评估会，该技术完成单位为中国科学院山西煤炭化学研究所与山西美锦能源股份有限公司。评估委员会专家由北京化工大学邱介山教授、清华大学魏飞教授、上海交通大学马紫峰教授、中国人民解放军军事科学院防化研究院曹高萍研究员、中国科学院金属研究所李峰研究员、宁波大学阮殿波教授、太原理工大学刘旭光教授、宁波中车新能源科技有限公司陈胜军总经理、锦州凯美能源有限公司李文生总工共九位专家组成，邱介山教授任评估委员会主任并主持此次会议。会议组织单位中国石油和化学工业联合会科技部副主任罗其明、主管曾春阳参加会议。成果完成单位中科院山西煤炭化学研究所所长房倚天、科技发展处处长姜东、709课题组长陈成猛及团队成员、山西美锦能源股份有限公司董事长姚锦龙及公司成员参加会议。

评估委员会专家首先前往山西煤化所中试基地参观了“淀粉基超级电容活性炭”中试生产线与“超级电容器”组装评测平台，陈成猛研究员分别对产品、技术、生产工艺、装备等进行介绍。随后返回山西煤化所，听取了完成单位所作的工作报告、研究报告、查新报告、应用报告，并审查了有关技术资料。会议期间，孙国华研究员代表项目团队就“淀粉基超级电容活性炭批量化制备技术”的组织实施、开发历程、应用推广、技术成果等进行了汇报。

评估委员会专家经质询和讨论，一致认为：该技术有望解决困扰我国超级电容器行业的瓶颈问题，实现超级电容活性炭的国产化，整体达到了国际先进水平。该技术解决了淀粉基电容炭中试制备过程中的连续活化、深度纯化和表面脱氧等技术难题，为电容炭产业化奠定了坚实的技术基础，取得的主要创新点如下：（1）建成国际首条十吨级淀粉基超级电容活性炭中试线。（2）优化了淀粉低温化学交联工艺，将淀粉多糖结构转变成稳定性更高的芳香结构。针对交联过程热量累积，率先采用推板式交联炉，有效避免集中放热，提高了交联工艺安全性。（3）发明了活化剂重结晶成型预处理工艺，成功解决了氢氧化钾高温“粘壁”问题，形成了连续碱活化制备电容炭新工艺。同时，该技术已获授权中国发明专利2项，主持制定IEC国际标准2项（IEC/TS62565-5-1、IEC/TS62565-5-2），所开发的产品已在宁波中车、锦州凯美和上海奥威等超级电容器企业试用。最后，评估委员会专家建议加速推进该技术的产业化。

该项目获得了山西省科技厅山西省科技重大专项“大容量超级电容器关键电极材料与器件规模化制备”（20201102018）、太原市科技局科技成果中试熟化项目“淀粉基超级电容活性炭中试技术开发”（201903D121007）、国家自然科学基金优秀青年科学基金“先进炭材料与超级电容器”（21922815）、中国科学院STS项目“石墨烯/电容碳复合电极材料”（KFJ-STS-ZDTP-D68）等专项支持。