研究人员表示，他们创造了一种具有增强的物理化学和电化学性质的炭材料，将炭基超级电容的储能界限推向了新的水平。这是有记录以来多孔炭的最高存储容量，是一个“真正的里程碑”。
商用超级电容有两个电极，即一个阳极和一个阴极，它们是分开的，并浸泡在电解液中。在电解液和炭之间的界面上，双电层可逆地分离电荷。制造超级电容电极的首选材料是多孔炭。这些孔为存储静电电荷提供了很大的表面积。
新研究中，研究人员利用机器学习，建立了一个人工神经网络模型，并对其进行训练，以开发一种用于能量输送的“梦想材料”。该模型预测，如果炭与氧和氮掺杂，炭电极的最高电容将达到每克570法拉。
于是，研究人员设计了一种非常多孔的掺杂炭，它可为界面电化学反应提供巨大的表面积。随后，他们合成了一种用于储存和传输电荷的新材料——富氧炭框架。
合成材料的电容为每克611法拉，是典型商业材料的4倍。这种材料的表面积是有记录以来最高的炭基材料之一，每克重量的表面积超过4000平方米。团队表示，这项研究有可能加速超级电容用炭材料的开发和优化。
超级电容成为功率型储能黑科技
百亿市场空间正在打开
超级电容是一种新型功率型储能器件，具备充电时间短、使用寿命长、温度特性好、绿色环保等特性。2022年是超级电容在电力调频、混合储能领域规模落地的元年，期间超级电容在国内首次应用于火储一体化调峰调频、一次调频、岸储一体化项目。
东吴证券认为超级电容是功率型储能黑科技，混合型超级电容能量密度显著提升，上游材料国产化，超容成本持续下降，政策重视多元化新型储能技术发展，助推试点示范项目大规模落地。具备技术、成本、政策三重利好，超级电容产业迎向上加速拐点。
超级电容行业目前在风电、轨道交通、油改电、智能电表等领域稳步增长的同时，正在电网调频和混合储能、汽车等领域迎来向上加速拐点，行情前景可期。根据超级电容产业联盟数据，2021年全球超级电容市场规模为15.9亿美元，预计2027年将达37亿美元，2021-2027年复合增长率为18%，百亿市场空间正在打开。
多家上市公司已布局超级电容业务。思源电气2022年12月28日公告称使用自有资金6.18亿元，收购烯晶碳能41.1985%的股权，本次股权收购完成后，将持有烯晶碳能51.2%的股份。公司收购烯晶碳能股权以推动超级电容在储能和乘用车领域应用。
江海股份的超级电容相关产品主要应用于智能电表、风电等领域，并已在储能、油改电、电网调频等领域深入拓展，公司超级电容的业绩发展符合市场预期。
瑞泰新材最近在投资者平台表示，对于募投的华荣化工智能化改造项目已终止，相关资金投向张家港超威新能年产4000吨锂电池/超级电容器电解质新材料及5737.9吨化学原料（副产品）项目。
美锦能源计划2022年竣工的500吨级超级电容炭项目均按计划进行中。
储能材料的重要性
随着全球对可再生能源需求的不断增加，新型储能材料的出现为可再生能源的发展提供了强有力的支持。
首先，新型储能材料的出现为可再生能源的储存和利用提供了新的解决方案。传统的储能方式如电池和超级电容器等存在着寿命短、充电时间长、容量有限等问题，而新型储能材料则具有更高的能量密度、更长的寿命和更快的充电速度等优势。这使得新型储能材料在可再生能源领域具有广泛的应用前景，如风能、太阳能、水能等。
其次，新型储能材料的出现有助于提高可再生能源的利用率。在可再生能源发电系统中，由于风力、光照和水流等自然因素的波动，发电量也会随之波动。而新型储能材料的出现可以有效地将多余的电能储存起来，并在需要时释放出来，从而确保可再生能源发电系统的稳定运行。这不仅可以提高可再生能源的利用率，还可以降低对传统能源的依赖。
另外，新型储能材料还可以促进可再生能源的分布式应用。分布式能源系统是指将能源系统分散布置在用户附近，以满足用户的个性化需求。而新型储能材料可以作为分布式能源系统中的重要组成部分，实现电能的储存和调节。这不仅可以提高能源的利用效率，还可以减少对传统能源的依赖，提高能源的安全性。
最后，新型储能材料的研究和应用还需要进一步加强。目前新型储能材料的研究仍处于不断深入的阶段，各种新型储能材料的性能和稳定性等方面仍需进一步提高。同时，新型储能材料的制造成本也需要进一步降低，以实现其广泛应用。因此，需要加强科研力度，推动新型储能材料的研发和应用。
总之，新型储能材料是助力可再生能源发展的重要力量。随着科学技术的不断进步和市场需求量的不断增加，新型储能材料的研究和应用将会得到进一步的加强和推广。未来，新型储能材料将会在可再生能源领域发挥越来越重要的作用，为实现可持续发展提供强有力的支持。
新型储能材料项目落地
7月1日，四川协鑫锂电年产36万吨磷酸铁锂储能材料项目（下称“储能材料项目”）在仁寿经开区正式投产。记者在现场了解到，该项目为眉山市最大储能材料项目，也是行业唯一使用物理干法工艺的磷酸铁锂项目。业内人士预测，该项目将推动储能产业迈向平价化。
协鑫集团董事长朱共山现场接受《华夏时报》记者采访时表示，任何一个产业的革命都是材料革命，储能平价化也不例外。“下一步协鑫集团会在物理干法工艺基础上，进一步推出系列技术。随着技术推动，未来储能单位成本有可能降至0.2元甚至更低。”
朱共山在近期接受《华夏时报》记者专访时认为，随着新型储能材料的技术研发和投产，未来2年至3年，储能行业会迎来爆发式增长，2024年储能发展将进入元年。
据悉，该储能材料项目，该储能材料项目总投资50亿元，用地900亩，分三期建设。其中一期为年产12万吨磷酸铁理储能材料生产线，建成达产后可实现年销售收入100亿元，年缴税收3亿元。二期为年产16万吨生产线，预计2023年下半年开工，整体项目将于2024年上半年全部达产。
记者现场调研获悉，生产产品主要有C3型高能效磷酸铁锂、C5型长循环磷酸铁锂、C6高压实磷酸铁锂。
值得关注的是，该储能材料项目协鑫自主知识产权的GCL-PHY法合成磷酸铁锂材料，产品的合成流程由11步缩短至4步，产品压实度、能量密度、循环次数等指标全面提升，项目综合投资、能耗指数、工艺成本同比减少近50%，全程无废水、废气、废渣，无需落户化工园区。
记者从四川协鑫锂电科技有限公司总经理程冲获悉，该项目研发的四款主流产品“未产已销”，提前被多家批量合作客户锁定，完成了针对多家大客户的送样测试。电芯厂反馈的数据显示，应用协鑫的正极材料，电池充放电损失仅5%左右，下一步还将降至约3%。
未来2年储能单位成本或降至0.2元及以下
根据《储能产业研究白皮书2023》，到2025年，我国锂电储能累计装机规模有望达到5000万千瓦；到2035年，则有望达到6亿千瓦，市场空间超2万亿元。随着储能市场爆发，当下储能行业平价化进程受到各方关注。就行业热点问题，《华夏时报》记者也进一步采访到了朱共山。
朱共山向记者表示，仅是其在锂电储能领域的技术研发，协鑫集团已经花了9年的时间。未来有可能新型储能的单位成本降至抽水蓄能以下，2025年前后达到0.2元左右甚至更低。
“目前该储能材料项目目的之一就是要做到光储同寿，目前光伏最长寿命已达到25年，单位成本也降低约0.1元左右。未来随储能能量密度提升，寿命增长，储能单位成本也有望降低。”朱共山表示。
朱共山也向记者透露，锂储能方面，协鑫作为全球“光+储”领域唯一一家拥有上游储能材料与顶尖技术的企业，率先提出并实现“光储同寿”，依托全球唯一的一步物理法磷酸铁锂正极材料的领先技术，有信心通过大幅降低储能材料成本，为储能产业进入低成本、长寿命、高循环、高安全的发展通道而保驾护航。
