碳电池/超级电容将有机会取代商用锂离子电池和超级电容？

随着便携式电子3C设备、纯电动汽车、船舶、空间技术、生物医学工程、物流、特种等领域对电力行业的需求，推动着电池储能设备的快速发展。

超级电容是一种储能装置，按原理分为双电层容器和赝电容型超级电容器。

双电层型超级电容器采用活性炭电极材料、碳纤维电极材料、碳气凝胶电极材料、碳纳米管电极材料等。

赝电容型超级电容器包括金属氧化物电极材料与聚合物电极材料，金属氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作为正极材料，活性炭作为负极材料制备的超级电容器，导电聚合物材料包括PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等经P型或N型或P/N型掺杂制取电极，以此制备超级电容器。

逢甲大学的柯泽豪教授经过长达25年的研究，最后研发出碳电池/超级电容。

碳电池/超级电容

具有固态三维结构碳电极的特殊储能组件，可搭配太阳能电池形成绿色电网，兼具超级电容以及储能电池二者的功能。

碳电池/超级电容大电流操作特性远胜于锂离子电池,接近超级电容，储能容量远高于超级电容。考虑全组件质量与体积，碳电池/超级电容储电容量超过锂离子电池数倍，充电速率可以达到15C。从制程及成品的环保、工安等方面考虑，碳电池/超级电容未来可望加速取代传统二次锂离子电池及超级电容市场。碳电池/超级电容在材料成本及制程成本（三维碳电极制程及全固态碳电池制程等）两方面显著低于传统锂离子电池及超级电容。

碳电池/电容的功率密度与能量密度

碳电池/超级电容的应用

储能组件因用途不同而有不同的封装尺寸形状，如钮扣型、卷筒型、长柱型等，随着产品功能及能源技术的发展，新储能组件需具有快速充放电及大电容量的特性，重要应用于电子产业、能源工业和交通产业。

1

电子产业

手机、数位相机、光纤雷射、LED照明等，由于功能新增，功率需求大增，传统锂电不敷使用。

2

能源工业

重要应用于电网储能、风力发电UPS、太阳能发电储能、并常与各种不同绿能发电系统（如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池及燃料动力电池等）搭配使用。

3

交通产业

电动汽车辆、油电混合车、电动船舶、堆高机等交通工具在刹车、起动、加速的快速反应储能装置，其他应用如飞机的紧急感测/制动系统等。

碳电池/超级电容为具有特殊结构的碳电极及其在储能的组件的应用，结构与超级电容类似，此电极具有高比表面积和高导电性，电解质则采用新开发电解质(FCU电解质)，工作原理是电双层电容(EDLC)加上电/离子储存。与传统锂离子电池相较，碳电池/超级电容设计的三维结构碳电极及其全固态高分子电解质确实具有诸多优点，详见下图

7-二十八日在南京举办的第二届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛。听天津工业大学时志强教授为您讲述有关超级电容的最新动态！