中科美錦：玉米淀粉變身高端新材料

潔白的玉米淀粉被緩緩?fù)迫肷a(chǎn)車(chē)間，經(jīng)過(guò)攪拌、碳化、活化、純化等一系列工序后，黑色的粉末被封裝運(yùn)走。位于山西省清徐縣的山西中科美錦炭材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中科美錦），通過(guò)持續(xù)技術(shù)攻關(guān)，把玉米淀粉變成了新材料——超級(jí)電容炭。

據(jù)了解，超級(jí)電容炭材料主要應(yīng)用于超級(jí)電容器之中，而超級(jí)電容器是一種新型儲(chǔ)能裝置，其儲(chǔ)能量是傳統(tǒng)電容器的數(shù)萬(wàn)倍，既有電容器快速充放電的特性，又有電池的儲(chǔ)能特性，具有功率大、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在一些重要領(lǐng)域應(yīng)用。

“比如我們現(xiàn)在手機(jī)用的鋰電池，充滿(mǎn)電需要1個(gè)小時(shí)左右，但是超級(jí)電容器在1分鐘以?xún)?nèi)就可以充滿(mǎn)，而且不論嚴(yán)寒酷暑性能基本不打折扣。”中科美錦總經(jīng)理朱慶華說(shuō)。

作為超級(jí)電容器的核心原材料，超級(jí)電容炭的品質(zhì)直接決定了超級(jí)電容器的工作能力及使用壽命。過(guò)去，國(guó)內(nèi)使用的超級(jí)電容炭以進(jìn)口為主，從2015年起，中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所投身電容炭國(guó)產(chǎn)化技術(shù)的攻關(guān)工作之中，在上百種原材料中一個(gè)個(gè)試，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的試錯(cuò)，終于找到了最理想的原材料——玉米淀粉，并成功將產(chǎn)品從實(shí)驗(yàn)室搬進(jìn)了工廠(chǎng)。

從原材料到新材料是不斷技術(shù)突破的結(jié)果。“活化的過(guò)程要求高溫，并且有強(qiáng)腐蝕性添加劑，所以對(duì)設(shè)備的要求很高，我們不停地改良設(shè)備；純化的過(guò)程需要把金屬離子從碳表面的孔中脫離，在鈍化過(guò)程中需要把含氧官能團(tuán)去掉，這些都是我們的核心技術(shù)。”中科美錦生產(chǎn)負(fù)責(zé)人史久龍說(shuō)。

從10噸級(jí)中試線(xiàn)到500噸級(jí)的批量生產(chǎn)線(xiàn)，目前中科美錦生產(chǎn)的超級(jí)電容炭已在多個(gè)下游企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)，大部分指標(biāo)與日本主流產(chǎn)品相同，個(gè)別指標(biāo)超過(guò)國(guó)外產(chǎn)品。寧波中車(chē)新能源的應(yīng)用證明顯示，“經(jīng)檢測(cè)，電容炭比表面積、灰分、金屬離子含量等指標(biāo)均滿(mǎn)足公司要求。”

作為新材料，超級(jí)電容炭的生產(chǎn)也是原材料“身價(jià)倍增”的過(guò)程?！耙粐嵱衩椎矸鄣膬r(jià)格不過(guò)3000多元，一噸電容炭的價(jià)格卻超過(guò)20萬(wàn)元，生產(chǎn)一噸電容炭需要4噸玉米淀粉以及其他添加劑，這也是新材料價(jià)值的體現(xiàn)?！笔肪谬堈f(shuō)。

近年來(lái)，清徐經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)持續(xù)改造提升煤化工等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，培育壯大碳基新材料等新興產(chǎn)業(yè)?！拔覀儓?jiān)持以科技創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，推動(dòng)‘院校-開(kāi)發(fā)區(qū)-企業(yè)’緊密融合的創(chuàng)新聯(lián)合體，中科美錦生產(chǎn)的玉米淀粉基超級(jí)電容炭被中國(guó)石化聯(lián)合會(huì)認(rèn)為為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，是產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重大突破。”清徐經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)管委會(huì)主任陳曉勇說(shuō)。

目前，超級(jí)電容器在各領(lǐng)域應(yīng)用前景非常廣闊，已經(jīng)應(yīng)用于軌道交通、城市公交、智能電網(wǎng)、消費(fèi)電子等重要領(lǐng)域和環(huán)節(jié)，超級(jí)電容炭也將迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)。

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