纳米制造 材料规范 电化学电容器 第1部分：电化学电容器用纳米多孔活性炭 空白详细规范 编制说明.pdf

纳米制造材料规范电化学电容器第1部分：电化

学电容器用纳米多孔活性炭空白详细规范

Nanomanufacturing—Materialspecifications—Electrochemicalcapacitor—Part1:Nanoporous

activatedcarbonforelectrochemicalcapacitor—Blankdetailspecification

(IEC/TS62565-5-1:2023,Nanomanufacturing-Productspecifications-Part5-1:Nanoporous

activatedcarbon-Blankdetailspecification:Electrochemicalcapacitors，MOD)

编制说明

（征求意见稿）

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一、工作简况

1.1目的及意义

电能的高效储存与释放是当前学术界和产业界的重要关注点。电化学电容器，

（又称为超级电容器）是高性能电化学储能器件，是一种新型储能设备，具有功

率密度高、充放电快、循环寿命长、工作温度宽、安全可靠等特点。目前，超级

电容器广泛应用于轨道交通、电动汽车和新能源并网等领域。此外，在舰载机电

磁弹射、激光武器、电磁炮、导弹冷发射、坦克冷启动和速射炮等国防领域，作

为高功率电源已定型列装，保障了重点型号对高可靠特种电源的需求。

作为超级电容器中的关键电极活性材料（图1），纳米多孔活性炭（以下简

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称“电容炭”）具有高比表面积（1600m/g）、高孔容（0.6cm/g）、高电导率

（5S/cm）、低灰分（0.1%）、低金属离子（20ppm）、低粒径（10μm）

等特点，对超级电容器性能的改善起着至关重要的作用，可极大提高电解质有效

吸附面积，体积电容是普通电容器的数万倍，实现了储存电荷的方式从二维到三

维的突破。

2021年全球超级电容器市场规模为106.5亿元，其中亚太地区占据全球超级

电容器市场的39%，主要市场为新能源，智能电网和工业领域。2021年中国超

级电容器的市场规模为25.3亿元，同比增长32%，主要应用领域为新能源、交

通、消费电子和电力行业。随着中国双碳目标的提出，超级电容器作为功率型储

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能器件，在电网调频领域具有广阔的应用市场。随着器件市场的发展，其核心材

料电容炭的市场容量也越来越大，2022年国内需求量在2000吨左右。但是，国

内超级电容器厂商大多采购日本可乐丽和韩国PCT产品，电容炭材料（30万/

吨）几乎占电容器成本的1/3以上，使得器件成本居高不下，限制了超级电容器

的应用。此外，由于该材料尚未实现自主可控，对我国国防安全构成潜在威胁。

另一方面，电容炭材料直接决定超级电容器性能，因受制于人，已开始限制我国

军用电源的技术进步与产品升级，难以满足相关领域对更高性能器件的迫切需求。

因此亟需标准引领指导国内超级电容器产业高质量发展。通过全方位梳理电

容炭影响最终超级电容器性能的物理、化学、结构、电化学关键控制特性，并且

对这些特性的测试方法的标准化成熟度进行阐明，进而更好地指导产业界发展，

减小学术界和产业界之间的技术壁垒和交流障碍，加速材料的国产化。同时通过

国际标准同步制定，研制纳米孔结构活性炭材料统一技术规格国际标准，达到国

际技术共识，提升国际影响力，推动国产品牌材料走出去。

本标准等同采用的国际标准IEC/TS62565-5-1:2023全面梳理材料的理化参

数及其测试方法，形成技术规格空白详细标准，针对国产技术急需突破的循环寿

命、内阻等关键电化学指标，深入阐述理化特性、电化学性能指标和检测方法的

关系。等同采用国际标准IEC/TS62565-5-1：2023有利于促进相关产业与国际接

轨，形成行业内共识，减少材料质量的理解偏差、研发的无效支出，缩短国产化

周期，加速促进国产替代技术突破。有利于进一步完善纳米电极材料领域