電工研究所在新型儲能器件關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得重要突破，成功研發(fā)出一項(xiàng)創(chuàng)新的鋰離子電容器負(fù)極預(yù)嵌鋰技術(shù)，為高性能儲能系統(tǒng)的發(fā)展注入了新的動力。

鋰離子電容器作為一種兼具高功率密度與長循環(huán)壽命特點(diǎn)的儲能器件，在高功率應(yīng)用場景（如軌道交通能量回收、智能電網(wǎng)調(diào)頻）中展現(xiàn)出巨大潛力。其商業(yè)化進(jìn)程長期受限于一個關(guān)鍵技術(shù)瓶頸：石墨等傳統(tǒng)負(fù)極材料的電位與正極材料電位不匹配，導(dǎo)致器件初始電壓低、能量密度受限，且首周循環(huán)效率不高。

電工研究所的研究團(tuán)隊(duì)針對這一核心難題，聚焦于負(fù)極預(yù)嵌鋰技術(shù)。該技術(shù)的核心目標(biāo)，是在電容器組裝前，預(yù)先向負(fù)極材料中引入適量的鋰離子或鋰源，以提升其電位，優(yōu)化其與正極的匹配度。團(tuán)隊(duì)通過深入的理論分析與大量的實(shí)驗(yàn)探索，開發(fā)出一種高效、可控、低成本的預(yù)嵌鋰新工藝。該工藝不僅解決了傳統(tǒng)化學(xué)預(yù)鋰化方法中存在的反應(yīng)劇烈、副產(chǎn)物多、安全性差等問題，也避免了電化學(xué)預(yù)鋰化流程復(fù)雜、效率較低的缺點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用此項(xiàng)新技術(shù)處理的鋰離子電容器，其初始工作電壓得到顯著提升，有效拓寬了器件的可用電壓窗口。負(fù)極首周循環(huán)的不可逆容量損失大幅降低，庫倫效率顯著提高，這意味著更多的鋰離子可以參與有效的能量存儲與釋放。得益于這些改進(jìn)，最終器件的能量密度獲得了超過30%的提升，同時保持了優(yōu)異的高功率輸出能力和長循環(huán)穩(wěn)定性，在數(shù)萬次充放電循環(huán)后容量保持率依然出色。

這一重要進(jìn)展屬于“工程和技術(shù)研究和試驗(yàn)發(fā)展”范疇，是典型的應(yīng)用基礎(chǔ)研究與工程技術(shù)開發(fā)相結(jié)合的成果。它不僅攻克了鋰離子電容器領(lǐng)域長期存在的技術(shù)障礙，為其性能優(yōu)化和成本控制提供了全新的解決方案，也為下一代高功率、高能量密度混合型儲能器件的設(shè)計與制造奠定了堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。該技術(shù)的成功研發(fā)，有望加速我國在高端儲能裝備領(lǐng)域的自主創(chuàng)新步伐，對推動能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)具有積極的工程應(yīng)用價值和戰(zhàn)略意義。