国家标准计划《纳米制造 材料规范 电化学电容器 第2部分:电化学电容器用纳米使能电极片 空白详细规范》由 TC279(全国纳米技术标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国科学院。
主要起草单位 中国科学院山西煤炭化学研究所 。
07 数学、自然科学 |
本标准等同采用IEC国际标准:IEC/TS 62565-5-2:2022。
采标中文名称:纳米制造 材料规范 电化学电容器 第2部分:电化学电容器用纳米使能电极片 空白详细规范。
电化学电容器因其具有超快充放电能力、长循环寿命、宽工作温度范围、高安全可靠性和低维护成本等特点而广泛应用于电动汽车、高速列车、飞机、光伏、风力发电和电子等领域。
国务院《2030年前碳达峰行动方案》和科技部等9部门《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022-2030年)》等政策文件中,明确大力发展新能源、积极发展“新能源+储能”、提升工业电器化水平、大力推广新能源汽车等,这将促进以锂离子电池、电化学电容器等为代表的新型储能器件的大力发展。
以国内电网领域为例,电化学电容器是电力监测、调频系统的功能匹配性候选元器件,如取代现有应用元件,目前存量市场规模超300亿(配电终端、铁塔基站),增量市场每年以30%速率增长,潜在市场规模接近900亿。
在电化学电容器中,电极片是原材料(纳米孔结构活性炭、炭黑、铝箔等)和器件之间的桥梁,电极片的性能不仅反映上游原材料的性能,还决定着电化学电容器的性能。
随着超级电容器行业的发展,出现了电极片代工、超级电容器异地组装、电极片贸易等,为了推进和引导电化学电容器用原材料(包括原材料和电极片)的研发、生产和贸易,需要以标准化的方式规定产品的特性和表征方法。
在国际上,中科院山西煤化所牵头制定和发布了一项电化学电容器纳米储能电极片空白详细规范标准IEC/TS 62565-5-2,是该材料领域的第一个国际标准。
国内暂无电化学电容器电极片相关的材料规范类国家标准,等同采用该国际标准将使不同利益相关者受益,包括:1.对于原材料(如纳米多孔活性炭)供应商,提供了来自电极的正确反馈,以直接指导原材料的设计和生产,有助于产品定型,加速相关原材料的国产化替代进程;2. 对于电化学电容器制造商,该标准提供了可靠的基础和测试工具箱,以提高质量管理和过程控制,从而进一步提高产品的一致性和稳定性以及良好的产品率,并有助于模块的设计和应用;3. 对于贸易而言,该标准为电极的分级和贸易提供可参考、可测量的方法体系;4. 促进超级电容器技术与产业的逐步成长,推动超级电容器行业健康发展,填补国内在超级电容器电极片性能测试方法方面的空白。
本文件规定了电化学电容器的纳米使能电极片的空白详细规范,列出了电化学电容器纳米储能电极片的相关关键控制特性(KCC),包括化学、物理、结构和电化学特性。本文件中的电极片包括含有纳米/纳米结构材料(如纳米多孔活性炭、石墨烯、碳纳米管、炭黑、碳气凝胶、碳纳米材料涂层收集器等)的双电层电容器和雁电容器的电极片。对于其他电极片,本文件可供参考。 此外,本文件使客户能够以标准化的方式指定要求,并通过标准化的方法验证电化学电容器的纳米使能电极是否符合性能要求。 本文件中规定的特性数值有意留空,由客户和电化学电容器供应商之间的协议确定。客户或供应商认为与特定应用无关的属性和特性被分类为“不适用”或“未规定”。