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超級(jí)電容器也稱為電化學(xué)電容器，其基本原理是通過(guò)正負(fù)極上的靜電荷的積聚與釋放來(lái)儲(chǔ)存電能的，主要特點(diǎn)是在充放電過(guò)程中沒(méi)有明顯的相變，因此理論上來(lái)說(shuō)其充放電壽命是無(wú)限次。超級(jí)電容器作為一種無(wú)污染的新型儲(chǔ)能裝置，比傳統(tǒng)電容器容量大 100 倍左右，與二次電池相比，則具有比功率高（1 kW/kg～10kW/kg）、 大電流快速充電（0.3～30s）、 使用溫度范圍寬（－40°C～＋70℃）、 循環(huán)使用壽命長(zhǎng)（10 萬(wàn)次）、真正免維護(hù)等特點(diǎn)，是一種介于傳統(tǒng)靜電電容器和化學(xué)電源之間的新型儲(chǔ)能元件。超級(jí)電容器（Supercapacitor）現(xiàn)在有不同的稱呼，有電化學(xué)電容器（Electrochemical Capacitor，EC），超大容量電容器（Ultracapacitor），雙電層電容器（Electric double layer capacitor，EDLC），以及金電容（Gold capacitor）等。

一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 隨著電力需求的不斷增長(zhǎng)，高性能儲(chǔ)能裝置對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。與超級(jí)電容器和鋰電池相比，脈沖儲(chǔ)能電介質(zhì)電容器擁有超高的可釋放功率密度，高的操作電壓、極快的充放電速率以及長(zhǎng)的循環(huán)壽命，是重要的新型功率儲(chǔ)能器件，在新能源汽車(chē)、高端醫(yī)療器械、智能電網(wǎng)調(diào)頻、可控核聚變、電磁炮等高功率脈沖技術(shù)的軍民領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。

銅銦鎵硒CIGS是由銅、銦、鎵、硒等金屬元素組成的直接帶隙化合物半導(dǎo)體材料，其對(duì)可見(jiàn)光的吸收系數(shù)為所有薄膜電池材料中最高(104-105cm-1)。目前CIGS電池的光電轉(zhuǎn)化效率是各種薄膜太陽(yáng)能電池之首(19.9％)，接近于市場(chǎng)主流產(chǎn)品晶體硅太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率，而成本卻是其1/3。與高效率高成本的晶體硅太陽(yáng)能電池和低效率低成本的非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池相比，CIGS薄膜太陽(yáng)能電池以其性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢(shì)被國(guó)際上稱為相當(dāng)具有潛力和下一代廉價(jià)的太陽(yáng)能電池，已成為光伏領(lǐng)域

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途：當(dāng)前，為了解決能源和環(huán)境問(wèn)題，世界上許 多國(guó)家的政府和汽車(chē)制造商均投入大量資金進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)的研究與開(kāi)發(fā)，采用二 次電池的電動(dòng)車(chē)雖然取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但仍難以解決快速充放電性能差、價(jià)格 將復(fù)合薄膜置于導(dǎo)電玻璃上 染料溶液的配制 電解質(zhì)溶液的配制 對(duì)電極 40°C，12 h 染料敏化浸泡處 組裝 DSSCs 光伏性能 導(dǎo)電玻璃（FTO）清洗 TiO2/ZnO 復(fù)合薄膜 的制備天津大學(xué)科技成果選編 高、安全性差的問(wèn)題。超級(jí)電容器由于具有比功率高（大于 1kW/kg 到十幾 kW/kg 的功率密度）、循環(huán)壽命長(zhǎng)（10 萬(wàn)次以上）、使用溫度范圍寬（-40℃～60℃） 以及充電迅速（小于 10min）等優(yōu)異的特性，非常適合電動(dòng)車(chē)對(duì)功率特性的要求， 已成為近年來(lái)電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源開(kāi)發(fā)中非常重要的領(lǐng)域之一。 超級(jí)電容器的主要用途分為：1 城市公交車(chē)主電源；2 與高性能蓄電池配合 使用，可作為電動(dòng)車(chē)的輔助電源，滿足電動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)、加速、爬坡時(shí)提供峰值功 率的要求，同時(shí)回收汽車(chē)在剎車(chē)、空載時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械量，可大大提高能量的利用 效率；3 作為太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā)電的儲(chǔ)能系統(tǒng)，白天儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā) 電產(chǎn)生的電能，夜間提供照明等所需的能量；4 可作為消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品的電源, 如 手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、無(wú)繩電話、電子手表、電動(dòng)玩具、記憶性存儲(chǔ)器、微型計(jì)算機(jī)、 系統(tǒng)主板、鐘表等。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介：本技術(shù)的關(guān)鍵在于采用新型工藝制備極化電極， 制備工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備投資小。由于本產(chǎn)品的技術(shù)原理本質(zhì)上與傳統(tǒng)的雙電層電容 器的原理相同，因此，在充放電過(guò)程中由于沒(méi)有化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，電極材料的結(jié) 構(gòu)不會(huì)變化，能夠保證大于 10 萬(wàn)次以上長(zhǎng)期循環(huán)的穩(wěn)定性。 工藝流程：配料→混漿→制電極→組裝→注液→老化→檢測(cè)包裝。 技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況：前期已開(kāi)發(fā)出 14V-5F，28V-28F 的水系超級(jí) 電容器樣品，相關(guān)專(zhuān)利正在申請(qǐng)之中。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)：隨著便攜式電子器械的普及和發(fā)展，超級(jí)電容器 的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，僅就中國(guó)市場(chǎng)而言，目前的年需求量 可達(dá) 2,150 萬(wàn)只，而整個(gè)亞太地區(qū)的總需求量則超過(guò) 9,000 萬(wàn)只，市場(chǎng)前景非常 廣闊。同時(shí)，權(quán)威部門(mén)已經(jīng)證明了燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)在 20～30 年內(nèi)不可 能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，那么我們中國(guó)會(huì)盡快將電動(dòng)車(chē)的研究方向轉(zhuǎn)向其他類(lèi)型的電動(dòng)車(chē)， 包括鎳氫電池和鋰離子電池的電動(dòng)車(chē)，而且其中特別強(qiáng)調(diào)了一種混合動(dòng)力的電動(dòng) 車(chē)，即燃油+電源的混合電動(dòng)車(chē)，電源可以是鎳氫電池也可以是鋰離子電池，還 應(yīng)包括超級(jí)電容器。因此，超級(jí)電容器在電動(dòng)車(chē)方面的應(yīng)用，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó) 際上研究和應(yīng)用的步伐將會(huì)更快，性能也會(huì)有快速的飛躍。僅電子產(chǎn)品和電動(dòng)車(chē) 領(lǐng)域，超級(jí)電容器的市場(chǎng)前景就非常廣闊。 95天津大學(xué)科技成果選編 預(yù)計(jì)項(xiàng)目投資 300～500 萬(wàn)元，正式投產(chǎn)后每年效益在 200～500 萬(wàn)元。 應(yīng)用領(lǐng)域：1 城市公交車(chē)主電源；2 與高性能蓄電池配合使用，可作為電動(dòng) 汽車(chē)的輔助電源；3 作為起重機(jī)等大型吊裝機(jī)械的輔助電源；4 作消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn) 品的電源, 如手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、無(wú)繩電話、電子手表、電動(dòng)玩具、記憶性存儲(chǔ)器、 微型計(jì)算機(jī)、系統(tǒng)主板、鐘表等；5 作為太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā)電的儲(chǔ)能系統(tǒng)，白 天儲(chǔ)存太陽(yáng)能電池和風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能，夜間提供照明等所需的能量。 技術(shù)轉(zhuǎn)化條件（包括：原料、設(shè)備、廠房面積的要求及投資規(guī)模）：本技術(shù) 的投資規(guī)模為 100～200 萬(wàn)元左右，其中原料約為 50 萬(wàn)，設(shè)備費(fèi)用約為 50 萬(wàn)， 廠房面積約 1000m2，廠房投資約為 30 萬(wàn)元，流動(dòng)資金約 70 萬(wàn)。 合作方式及條件：具體合作方式電話聯(lián)系或面議。 

產(chǎn)品詳細(xì)介紹

電機(jī)系李琦副教授、何金良教授等在《自然·通訊》（Nature Communications）期刊上發(fā)表了題為“基于聚合物-分子半導(dǎo)體全有機(jī)復(fù)合材料的高溫電容薄膜”（Polymer/molecular semiconductor all-organic composites for high-temperature dielectric energy storage）的研究論文，首次研制出 200 攝氏度高效介電儲(chǔ)能的全有機(jī)復(fù)合薄膜。這類(lèi)全有機(jī)復(fù)合介電材料在 200 攝氏度高溫條件下的介電儲(chǔ)能性能不僅遠(yuǎn)超過(guò)目前最好的高溫聚合物及聚合物納米復(fù)合介電材料，并接近商業(yè)化聚合物電容薄膜室溫下性能；在大幅提升高溫介電儲(chǔ)能特性的同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了大面積、性能均勻的薄膜制備，為實(shí)現(xiàn)薄膜電容器在 200 攝氏度嚴(yán)酷溫度環(huán)境下應(yīng)用提供了可能。 聚合物薄膜電容器具有介電強(qiáng)度高、能量損耗低以及自愈性好等優(yōu)點(diǎn)，在全球工業(yè)電容器市場(chǎng)占有率超過(guò)其它類(lèi)型電容產(chǎn)品。然而，聚合物介電材料的絕緣性能對(duì)溫度極其敏感，在高溫、高電場(chǎng)作用下泄漏電流呈指數(shù)上升、放電效率急劇下降，最終造成電容器過(guò)熱損壞。目前主流商業(yè)薄膜電容器僅在 105 攝氏度以下工作，長(zhǎng)期工作溫度低于 70 攝氏度。另一方面，隨著電子器件和電力、能源設(shè)備功率不斷增大以及對(duì)小型化和緊湊型功率模塊的持續(xù)追求，電子材料的工作溫度要求快速提高，薄膜電容器介電材料已成為高溫電子器件和設(shè)備的技術(shù)瓶頸。 該論文采用了一種與前期方法截然不同的技術(shù)路線——利用有機(jī)光伏中電子受體材料的強(qiáng)得電子能力，實(shí)現(xiàn)了在高溫聚合物中構(gòu)筑深電荷陷阱。這種有機(jī)分子半導(dǎo)體型的電子受體材料具有極高的電子親和能，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)光伏中激子在異質(zhì)結(jié)界面高效分離。它們可通過(guò)其表面靜電勢(shì)分布的極不均勻特性，對(duì)自由電子產(chǎn)生強(qiáng)束縛作用。通過(guò)向耐熱聚合物中摻雜極少量高電子親和能有機(jī)分子半導(dǎo)體制備了全有機(jī)復(fù)合高溫介電材料。這類(lèi)材料在 200 攝氏度和 200kV/mm 電場(chǎng)條件下，電阻率比高溫聚合物提升兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上；200 攝氏度、放電效率90%以上的能量密度是目前最好的聚合物高溫介電材料的 2.3 倍。此外，全有機(jī)復(fù)合體系解決了傳統(tǒng)有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合體系中高表面能粒子分散不均和引入界面缺陷等問(wèn)題，在薄膜品質(zhì)和規(guī)模化制備等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種采用全固態(tài)薄膜鋰電池的背包內(nèi)嵌儲(chǔ)能裝置無(wú)線充電系統(tǒng)，包括發(fā)射單元和 接收單元，發(fā)射單元包括第一 AC-DC 模塊、DC-DC 模塊、高頻逆變模塊、第一控制器、第一檢測(cè)電路、 第二檢測(cè)電路和發(fā)射機(jī)構(gòu)；接收單元包括接收機(jī)構(gòu)、第二 AC-DC 模塊、第三檢測(cè)電路、第二控制器和 儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元為全固態(tài)薄膜鋰離子電池。本實(shí)用新型采用磁耦合諧振式無(wú)線電能傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ) 能單元的無(wú)線充電，大大地簡(jiǎn)化了充電過(guò)程，可有效避免因遺忘而未對(duì)背

本發(fā)明屬于薄膜太陽(yáng)能電池制備領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種硒化銻 薄膜太陽(yáng)能電池的背表面處理方法，該方法是使用含有二硫化碳的液 體接觸處理硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池中硒化銻薄膜層的表面，并以經(jīng)處 理后的硒化銻薄膜層的表面作為硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的背表面。本 發(fā)明通過(guò)對(duì)硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池中硒化銻薄膜層的背表面進(jìn)行處理 改進(jìn)，有效降低了硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的背接觸勢(shì)壘，達(dá)到了提高 器件的填充因子的效果，進(jìn)而提高了硒化銻薄膜太陽(yáng)能電池的

已有樣品/n該項(xiàng)目提供了一種新型低輻射薄膜，分別采用金屬薄銀層來(lái)抑制長(zhǎng)波長(zhǎng)紅外波和短波長(zhǎng)紫外波的透射，采用周期性結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)可見(jiàn)光波段的透射；對(duì)可見(jiàn)光的透射率達(dá)到70~96%，對(duì)紫外波段的透射率降低到15%、對(duì)780nm~1200nm 紅外波段的透射率降低到10%以下、對(duì)1200nm~3000nm 紅外波段的透射率降低到25%以下，層數(shù)顯著降低，很大程度上縮減了成本，簡(jiǎn)化了工藝流程。該項(xiàng)目提供的薄膜具有防紫外線、透明和

產(chǎn)品特點(diǎn)： · 整機(jī)功能集成化，外觀簡(jiǎn)潔、大方 · 電氣化控制簡(jiǎn)潔、實(shí)用 · 內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用多分區(qū)、模塊化設(shè)計(jì)，滿足不同工藝下使用要求 · 設(shè)備可以整體移動(dòng)、固定，對(duì)于需要在不同環(huán)境使用具有較高適用性。 · 操作、維護(hù)方便，性能安全可靠 · 可以通過(guò)不同的萃取時(shí)間、方案，完全模擬出萃取線的過(guò)程及其結(jié)果 產(chǎn)品應(yīng)用： · 開(kāi)發(fā)新的薄膜配方和材料 · 測(cè)試新的薄膜表面/添加劑 · 驗(yàn)證薄膜生產(chǎn)工藝條件 · 測(cè)試不同萃取方案對(duì)于材料的影響 · 萃取后薄膜樣品性能測(cè)試 · 小批量薄膜生產(chǎn) 技術(shù)參數(shù)： · 萃取樣品尺寸規(guī)格——850mm×850mm · 樣品薄膜厚度——20 - 5000 μm · 內(nèi)部分區(qū)——3區(qū) · 萃取介質(zhì)進(jìn)出——雙泵單獨(dú)控制 · 輔助萃取（可選）——強(qiáng)力超聲波發(fā)生器 · 設(shè)備尺寸—— 1m×1m×1.3m （長(zhǎng)×寬×高）