国科图产业技术情报——石墨烯用于超级电容器.pdfVIP

产 业 技 术 情 报 ————————————————————————————————————————————————————————————— 2016 年3 月30 日第07 期（总第62 期） 编者按： 石墨烯具有良好的电化学性能、抗拉伸性能和易与其他活性材料合成的结 构，可以作为良好稳定的负极材料，被逐渐应用到超级电容器电容材料中。它 作为电容器电极活性材料不但储电性能较好，也可以得到可弯曲机械性能更好 的电极膜。本报告对石墨烯用于超级电容器的技术相关专利进行检索和分析， 并结合报道分析产业现状、专利活动特点。石墨烯用于超级电容器技术的发展 趋势处于增长期，是正处于快速发展阶段的新兴技术。 本期重点：石墨烯用于超级电容器  2009 年起迅猛增长，年申请量迅速超过100 项/年，于2012 年达到峰值，此 后基本保持在 120 项/年以上，处于快速增长期。  目前掌握着石墨烯超级电容器技术的主要国家或地区为中国、美国、韩国和 日本、欧盟、和加拿大，其专利总和超过全球专利总量的80%。  石墨烯超级电容器技术的主要技术市场包括中国、美国、世界知识产权组织、 韩国、日本、欧盟、台湾等。 主编：刘细文 执行主编：贾苹 本期策划：陈枢舒 陈欣 郑菲 董璐 联系地址：北京北四环西路33 号 中国科学院文献情报中心区域信息服务部 ·产业情报研究中心 邮编：100190 电话 邮件地址：liz@ 目 录 【技术趋势】3 1. 石墨烯超级电容器专利数量趋势分析5 2. 石墨烯超级电容器专利区域布局分析6 【核心技术】8 1. 专利热点领域分布及核心技术8 2. 高被引专利分析9 【重点机构】 11 1. 国际重点机构研发实力分析 11 2. 国内重点研发机构情况13 3. 重点研发机构合作情况14 【重要人物】15 1. 中国科学院电工研究所马衍伟研究员15 2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所刘兆平研究员16 3. 清华大学石高全教授17 4. 复旦大学刘天西教授17 5. 韩国蔚山国立科技大学Rodney S Ruoff 教授18 【产业动态】19 1. 产业政策与动态19 2. 企业动态21 【技术转移】22 【技术趋势】 随着当今能源及环境问题日趋严重，以新能源电动汽车为代表的 绿色交通工具的发展需求越来越大。而解决其制动能量回收系统的问 题是产业发展的关键之一，迫切需求兼顾高能量密度与高功率密度的 电化学储能器件。超级电容器主要具备使用寿命长、充电时间短、可 显示存电量、材料无限、低温性能良好等优点。因此，被人们在新能 源汽车的应用中赋予了较大期待。 超级电容器又称电化学电容器，是近年来被高度关注的一种介于 电池和传统静电电容器之间的新型储能器件，具有高于电池十倍以上 的功率密度，储电能力比传统电容器高几十倍乃至上百倍，循环寿命 长达百万次，是锂离子电池的几百倍，是一种高效、实用的能量存储 装置，因此在便携式仪器设备、数据记忆存储系统、移动通讯、信息 技术、电动汽车电源及应急后备电源、国防科技等方面拥有十分重要 和广阔的应用前景。特别是在电动汽车的应用中，超级电容器与电池 联合，分别提供高功率和高能量，既减小了电源的体积，又延长了电 池的寿命。 根据储能原理，电化学电容器可分为双电层电容、赝电容以及结 合二者的复合或功能化。双电层电容器利用电极和电解质之间形成的 界面双电层电容来存储能量，其电极通常采用具有高比表面积的多孔 碳材料，包括活性炭、碳气凝胶、碳纳米管以及石墨烯等。其后发展 的赝电容又称法拉第准电容，电极活性物质在电极表面或体相中的二 维或准二维空间上，发生高度可逆的化学吸附、脱附或氧化、还原反 应，从而产生更高的电容量和能量密度，其电极材料主要包括过渡金 属氧化物和导电聚合物。对于金属氧化物赝电容器的研究主要在于降 低成本，目前研究最为成功的材料主要是氧化钌。石墨烯被认为最适 合制备赝电容电极活性成分的载体材料。 双电层电极和赝电容电极复合的新型非对