超级电容器用GQD材料制备中国专利分析
2021-09-03刘振宇李汉清
电池 2021年4期
关键词:复合材料
刘振宇,刘 瑾,李汉清
(青岛市科学技术信息研究院,山东 青岛 266000 )
2019年,超级电容器行业被正式列入国家发改委《产业结构调整指导目录(2019年本)》鼓励类行业[1]。有统计显示,2016年全球超级电容器产值1 108.23百万美元,预计在2022年终将达到3 494.28百万美元[2];据估计,2020年中国超级电容器市场规模大约为138.4亿元[3]。
超级电容器存在自放电率高、放电速度过快、能量密度低和比电容小等问题,研究的难点在于电极材料技术[4]。从电容类别上区分,超级电容器电极材料包括碳基材料、过渡金属氧/氢氧化物、导电聚合物、金属硫化物及非晶态合金等[5-6]。目前,制备的各种超级电容器电极材料还存在一些局限性,会影响电极性能或规模化生产[7]。
量子点又称半导体纳米晶,粒径小于20 nm,是准零维纳米材料,具有独特的小尺寸效应、量子隧道效应及表面效应;石墨烯是单层或寡层石墨,在比表面积、导电率、透光性以及边缘活性位点等方面具有显著特性[8]。石墨烯量子点(GQD)融合了石墨烯及量子点的优异特性[9-10],可用于构造高能量密度、高功率密度和长循环寿命的超级电容器电极,同时,GQD在使用、回收时是绿色环保的[11],因此是超级电容器重要发展方向之一。
本文作者从专利角度出发,综述了我国超级电容器用GQD电极材料的制备技术,以期为基于GQD的超级电容器产业发展提供参考。
1 专利数据来源及检索方法
在法国Questel的专利数据库及检索分析平台ORBIT系统上,以“超级电容器”“石墨烯量子点”“电极”等为关键词,对中国超级电容器石墨烯量子点电极材料制备技术相关专利进行检索,检索时间截止时间为2021年6月30日。……
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