山西省科技厅支持石墨烯、超级电容器基础材料研发取得阶段性重大成果

新材料产业不仅是国民经济战略性、基础性产业，也是我省推动制造业结构性优化、加速新旧动能转换、实现转型升级的重要引擎。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学等领域具有重要的应用前景，被认为是一种未来革命性材料。超级电容器作为一种新型电化学储能器件，具有功率密度高、循环寿命长、使用温度范围宽、安全可靠、环境友好等特点，市场发展势头十分强劲。超级电容器作为高功率电源，已广泛应用于轨道交通、电动公交、智能四表、风电和智能电网等新兴市场。 

但是，石墨烯的性能并未完全被发掘并应用至生产，该材料在很多领域仍存在十分广阔的发展空间。超级电容器的核心材料“电容炭”长期依赖进口，价格昂贵，是行业 “卡脖子”难题。对此，省科技厅自2017年开始，通过山西省关键核心技术和共性技术研发、山西省科技重大专项、山西省重点研发计划等形式，支持石墨烯、超级电容器材料研发累积2565万元。 

在石墨烯方面，科研人员从石墨烯制备的基础工艺实验起步，再到工程化技术自主攻关，最终在煤化所中试基地建成年产1吨的“石墨烯”中试生产线。该生产线至今仍平稳运行，在掌握核心技术的基础上，还实现了高品质石墨烯的批量化、可控稳定生产，让山西成为石墨烯领域的领先者。 

在超级电容器材料方面，科研人员首次打通了淀粉基电容炭批量化制备路线，解决了一系列技术难题，获得高品质电容炭，并实现产品定型、工艺固化以及与终端用户的无缝对接，为国内电容炭产业化奠定了坚实的技术基础。历经近三年，攻克“电容炭”的中试技术难题，2019年6月建成了年产10吨的中试示范线。今年5月，又通过了中国石油和化工联合会的科技成果评估，达到了国际先进水平，具备了替代进口产品的能力。所开发的产品已通过国内外多家超级电容器领军企业的应用评测。8月18日，山西中科美锦炭材料有限公司投资协议签约，标志着中国科学院山西煤炭化学研究所与山西美锦能源股份有限公司联合攻克的超级电容器材料“电容炭”的技术难题，具备了替代进口产品的能力，现已进入生产线建设阶段。 

中国正迎来新材料国产化的春天，围绕新材料产业领域，省科技厅将持续加大投入，推动新材料产业突破更多的“卡脖子”技术，助力新材料技术、科技成果转移转化，为我省打造新材料支柱产业提供源源不断的新力量。