近日,广西大学“生物质基功能材料与清洁能源”团队研发出基于废弃木材的高性能超级电容器,凭借三大核心技术突破国外电容炭“卡脖子”困境,实现资源循环利用与储能性能升级的双重突破,为绿色储能产业开辟新路径。
一、瞄准行业痛点,政策市场双轮驱动
随着新能源汽车、智能电网、无人机等产业快速发展,超级电容器作为高效储能核心器件需求激增。数据显示,2023年全球超级电容器市场规模达22.9亿美元,中国市场占比18.5%且年增速超20%,但国内90%以上的核心材料电容炭被美日企业垄断,导致产品成本高、性能受限。
在此背景下,国家《绿色低碳转型产业指导目录》《质量强国建设纲要》等政策密集出台,明确支持新型储能技术创新与绿色制造。广西作为全国木材产量第一大省,年产林业剩余物超466万吨,团队立足本地资源,以废弃木材为原料,成功解决“原料依赖进口、成本高企、性能不足”三大行业痛点。
二、三大核心技术,铸就性能优势
团队自主研发的混合型超级电容器,依托三大核心技术实现关键突破:
(1)自活化碳化技术:无需化学活化剂,利用木材自身组分制备碳化电极,比表面积达2085㎡/g,超国家Ⅰ级活性炭标准,成本直降40%。
(2)气相沉积与电沉积联用技术:构建碳纳米管与镍钴磷酸盐复合结构,电极比电容高达1657.3 F/g,远超行业标准300-700 F/g。
(3)天然木材磷氮共掺杂技术:使碳基底对赝电容活性物质的负载能力提升8倍,器件循环寿命超10万次,电容保持率达92.5%。
经检测,该产品在能量密度、稳定性、环境适应性上均达行业先进水平,单价较同类进口产品低30%以上。

三、多场景落地开花,合作成果丰硕
该超级电容器已形成小型纽扣式与大型模块化两大系列,广泛适配无人机、新能源汽车、智能电网、轨道交通等场景:在无人机领域,解决传统锂电池瞬时动力不足问题;在新能源汽车领域,与动力电池协同满足启停、爬坡等高功率需求;在轨道交通领域,支持快速充电与能量回收。目前,团队已与多家大型企业签订合作意向书与投资意向书,预计未来获投资可超300万元。
四、跨学科青年团队协同创新,产学研融合赋能储能产业高质量发展

项目团队由材料、能源、管理等跨学科领域的硕博士青年科研力量组成,拥有6项专利2项软著及20余篇SCI期刊论文支撑,具备扎实的技术积累和持续创新能力。目前,项目已完成关键技术验证与原型设计,正在积极推进成果转化和产业化布局。团队表示,未来将持续深化产学研合作,加快推进规模化应用,用绿色技术赋能储能革命,为我国新型储能产业自主可控与高质量发展注入强劲动力。
