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进入21世纪,新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起,全球科技创新呈现出新的发展态势和特征.信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术广泛渗透,带动几乎所有领域发生了以绿色、智能、泛在为特征的群体性技术革命.针对国家大力倡导发展的光伏、风能和可再生能源发电、智能电网建设对大规模储存技术以及电动车发展对高比能量动力电池的重大需求,研究储能电池用新型关键材料、核心部件及电池系统设计、优化、集成技术,已经成为当前储能产业发展的重中之重.
近日,全国首个“国字头”储能电池和材料技术创新平台——“国家新型储能电池和材料产业技术创新战略联盟”在四川省遂宁市大英县正式成立.作为该战略联盟的理事长单位,大英聚能科技发展有限公司董事长漆长席认为,该战略联盟的成立具有十分重要的意义.首先,联盟的成立是一个创新之举,在大众创业、万众创新的新形势下,用平台思维推动新型绿色储能电池产业的发展和行业升级；其次,联盟的成立是一个务实之举,在“新常态”的背景下,快速把握宏观经济环境变化下的机遇,促进产业转型和升级,推动我国电池和材料行业绿色、安全、环保发展；最后,联盟的成立是一个共赢之举,联盟横跨政、产、学、研、用多个方面,通过产业链的构建,有效贯通技术研发、产品制造、市场营销、人才培养和交流多个环节,大大节约成本,有效提高效率,最终实现互惠互利、合作共赢、抱团取暖的发展格局.
漆长席创办的大英聚能科技发展有限公司和四川能宝电源制造有限公司,正是在这一战略形势下发展起来的集新能源新材料、新型储能器件开发和应用于一体的高新科技企业,为绿色储能事业发展做出了贡献.
科技创新,引领绿色革命
自2006年成立以来,大英聚能科技公司在漆长席的带领下,自筹资金,历时八年先后和电子科技大学、西南石油大学、中国测试技术研究院等进行了产、学、研技术合作,一直专注于新能源材料和新能源器件的技术研发、生产和经营,并针对高性能超级电容器及电池,成功开发了专用石墨烯材料.拥有了国内首条超级电容电池用高表面功能化活性炭材料产业化生产线及特种石墨烯产业化生产线各一条和首条5亿Wh/a超级电容电池产业化生产线.近期,大英聚能又投资2000万元,建成并投产规模为500t/a（浆料级）、100t/a（粉体级）超级电容器、锂离子电池等用特种石墨烯生产线.其所生产的石墨烯产品具有层数少、比表面积大、团聚程度小、尺寸大、表面结构完整、电子导电性好及力学性能优异等特性.公司采用自主研究开发的绿色、经济、简便的低温插层氧化法技术,最大程度上降低石墨烯的生产成本,致力于打造超级电容器及锂离子电池等行业用得起的石墨烯产品.
漆长席介绍说,石墨烯是世界上最薄也是最坚硬的材料,几乎完全透明.其导热系数高达5300W/（m·k）,高于碳纳米管和金刚石；常温下的石墨烯电子迁移率超过15000cm2/（V·s）,比纳米碳管和硅晶体高,电阻率只有1～6Ω cm-1,是电阻率最小的材料.石墨烯的碳原子排列和石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格排列而成的单层二维晶体.
在石墨烯中,每个碳原子通过很强的σ键和其他三个碳原子相连接,这些很强的碳-碳键致使石墨片层具有极其优异的力学性质和结构刚性.石墨烯是人类已知强度最高的物质,比*还坚硬,强度比世界上最好的钢铁要高100倍.据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜（厚度约100nm）,那么它将能承受大约两吨重物品的压力,而不至于断裂.在对石墨烯的研究中,人们发现石墨烯材料用于超级电容器具有独特的优势；其稳定的晶格结构使它具有优异的导电性,良好的导电性是其他大比表面积材料很难具有的性质,这表明石墨烯在电极材料应用方面具有广泛的应用前景.
大英聚能使用改进的低温插层氧化法,在氧化石墨烯制备阶段,采用低、中、高温处理,使石墨烯边缘及表面具有一定量的羟基、羰基等官能团；还原阶段采用高温处理,使得石墨烯具有更好的电化学性能及片层结构；废液处理方面和活性炭车间碱性废液中和之后进行蒸馏结晶,得到钾肥,解决氧化还原法的环境污染问题.很好的解决了石墨烯传统制备过程中遇到的难题,并成功的实现了产学研结合,投入到了量产化生产中.
目前,大英聚能将石墨烯产品主要用于超级电容器电极材料、锂离子电池电极材料及电池用导电添加剂,还可以作为太阳能电池电极材料,陶瓷及高分子等材料的增韧、增强添加材料,超强吸附材料、保温、隔热材料以及制造医用消毒品和食品包装等材料.
据漆长席介绍,大英聚能和四川能宝电源开发的绿色高效超级电容电池是当前一种新型的高性能储能器件,填补了传统电容器和二次电池的中间空白,还是一种先进的安全、绿色高效动力电池和储能电池.
如今,大英聚能和能宝电源生产的超级电容电池大型模组应用于成空某部边防通信基站、电力系统、光伏发电储能系统、电动自行车、电动摩托车辆等,近大半年的使用性能及效果十分良好,深受消费者好评.近期,他们又引起电动游（船）艇行业的高度关注.成空某部决定进一步在边防通信基站扩大应用范围.漆长席说：“四川能宝电源已经在产业链上掌握了前端核心材料和终端的器件制造和集成等高附加值产品制造关键环节,形成了具有自主知识产权的产业链技术.在四川省相关部门和领导关怀下,下一步将着力开展超级电容电池产品规模化的生产和行业应用推广,以构建完整的产业链.这是一种富有生命力的新型绿色能源器件,希望得到大家的关注、关爱和呵护,让它茁壮成长.”
自主研发,开启未来新航程
多年来,大英聚能和四川能宝电源在漆长席的带领下,一直坚持走“自主研发、核心控制、标准引领”的道路,充分把握动力电池和储能电池领域独特的关键材料和领先的技术优势,致力于打造从上游先进电池材料到高性能的超级电容电池生产、系统集成为一体的完整产业链.他说：“国家新型储能电池和材料产业技术创新战略联盟”的成立为储能电池和材料技术提供了良好的创新平台,加强技术合作,组织企业、大学和科研机构开展技术合作,突破产业发展的核心技术,建立并尽快形成新型储能电池的国家技术标准；建立公共技术平台,在已经取得技术成果的基础上加快新型储能电池快速形成产业化,才能真正促进国家绿色储能产业的发展.
绿色环保论文参考资料：
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