項(xiàng)目重點(diǎn)開展了物理活化法連續(xù)制備高品質(zhì)超級電容活性炭關(guān)鍵技術(shù)研究，創(chuàng)造性地提出三步法（碳化-活化-氫化）制備新工藝，研制了相關(guān)活化新裝備，建成了500噸/年連續(xù)生產(chǎn)線，并成功應(yīng)用于超級電容器領(lǐng)域。完成單位首次提出了預(yù)活化-活化-孔徑調(diào)節(jié)三步法制備高比表面積和高孔容活性炭技術(shù)，顯著提高了所制備活性炭的比表面積；研究開發(fā)了逐級純化工藝，有效解決了不同性質(zhì)雜質(zhì)的去除難題；在國內(nèi)研究形成了聯(lián)合改性石墨化工藝并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，產(chǎn)品表面結(jié)構(gòu)顯著優(yōu)化，電阻率低至0.17 Ωcm；首次設(shè)計(jì)并建成了多點(diǎn)獨(dú)立控制、多料道分級聯(lián)合生產(chǎn)的斯列普爐，解決了大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)爐內(nèi)環(huán)境的不均勻性，顯著提高了產(chǎn)品一致性；實(shí)現(xiàn)了工藝尾氣循環(huán)充分利用，尾氣排放量僅為傳統(tǒng)工藝的10%，推廣應(yīng)用前景非常廣闊。
超級電容器具有安全性能好、循環(huán)壽命長、充放電速度快、功率密度高、超低溫特性好、綠色環(huán)保等突出優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于國防軍工、軌道交通、城市公交、發(fā)電與智能電網(wǎng)等重要領(lǐng)域。超級電容器核心關(guān)鍵之一是電極材料——超級電容活性炭的技術(shù)要求極高，既要具有高比表面積，高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和合理的孔徑孔容分布，以及優(yōu)異的孔構(gòu)造，同時(shí)還要求具有特定的孔表面物化性能。目前國內(nèi)外研發(fā)者眾多，但基本只有日本可樂麗公司產(chǎn)品能夠滿足市場產(chǎn)業(yè)化要求。核心材料和生產(chǎn)技術(shù)受制于外，這已成為我國超級電容器產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展的重要瓶頸。成果完成單位以研發(fā)質(zhì)量優(yōu)于日本可樂麗超級電容活性炭產(chǎn)品為目標(biāo)，歷經(jīng)10余年技術(shù)攻關(guān)，成功開發(fā)了國內(nèi)首個(gè)500噸/年級綠色環(huán)保的活性炭生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了電工材料領(lǐng)域的重大原始性技術(shù)突破，有力推動(dòng)了我國超級電容器及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
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