[01263126]石墨烯基高性能储能材料的应用研究

项目以石墨烯应用产品开发为总体目标，研究石墨烯大规模储能在智能电网中的应用。

面向国内产业化转型，黑龙江省战略性新能源产业的发展需求，项目将遵循先进材料的产业化应用导向基本原则，解决石墨烯基锂离子电池在智能电网技术中的关键问题为重点，以团队成员前期产业化经验和科研背景为基础，主要围绕石墨烯绿色制备、石墨烯锂离子动力电池、大规模储能系统等关键应用技术展开研究。

具体成果包括：

1. 本项目开发了超临界微射流法石墨烯绿色量产。实现超临界插层法石墨烯中试设备（100L超临界反应釜，日产十公斤级）设计、制造及使用;制得石墨烯层数、粒度、纯度远优于同行标准（95%以上石墨烯层数少于5层，粒度在0.5-200 um区间可控，石墨烯纯度远大于99.9%），实现所制备石墨烯在铜箔/铝箔集流体上的高质量涂覆。

2.研发了石墨烯基锂离子动力电池。

团队围绕石墨烯改性电池的制造与集成，在石墨烯绿色生产、水性/油性溶剂分散、石墨烯基正负极材料及涂覆电极集流体等关键性技术上实现了原创性突破，团队以大规模石墨烯储能电池的制造与集成为目标，研发了石墨烯基锂离子动力电池，容量为5-20 Ah，可快速充放电，在常规环境中循环寿命2000次以上且低温性能优良。

级联式储能系统与高压电网接入技术。基于上述高效电池为基础，研制并开发了级联式储能系统与相关技术。利用载波层叠、载波移相级联控制计算法，H桥型功率模块控制算法，MOSFET并联控制及其驱动，高压电网直接接入技术，储能模块并联技术等关键手段实现产品创新。

目前，项目已实现销售额60余万元，净利润33余万元。

项目执行期内，项目申请人入选龙江学者支持计划，培养硕士生4人;

发表SCI论文10篇，申报发明专利3项，授权发明专利3项。