超级电容炭作为超级电容器的核心电极材料，是新能源储能领域的"基石"，其性能直接决定超级电容器的能量密度与功率表现。作为绿色能源发展的关键材料，超级电容炭的技术突破对推动新能源汽车、智能电网、储能电站等产业链升级具有决定性意义，是打破国际垄断、实现我国新能源产业自主可控的重要一环。其高容量、高功率、长寿命的特性，正引领着电化学储能领域的技术革新，为全球能源转型注入新动能。
"超容炭芯"研发团队由来自化工、计算机、金融等多学科的优秀本科生组成，以化工专业第一的管文昕为负责人，组建了一支学科交叉、优势互补的本科生创意团队。团队成员在课程学习中深刻认识到，我国超级电容炭长期依赖进口，不仅价格高昂（每吨高达40-80万元），且国产材料存在比表面积低、灰分高、孔隙结构不合理等性能痛点，严重制约了国内超级电容器产业的发展。怀着"技术报国"的信念，团队主动依托国家级材料实验室，联合精密电力实验室，开启了超级电容炭的自主研发之路。
矢志攻坚，三年磨砺铸就技术壁垒
研发之路并非坦途，团队历经三年100余次实验，在一次次失败中摸索突破方向。为攻克材料性能瓶颈，团队组建了以管文昕为骨干的技术研发小组，聚焦活化工艺创新；以多学科成员为支撑的测试小组，深耕性能优化与数据分析。研发过程中，团队克服设备限制与工艺难题，依托学校重点实验室的设备与经费支持，反复调试活化温度、浸渍比等关键参数。为获取精准数据，成员常常在实验室连续值守，记录每一次实验的细微变化——从磷酸-氢氧化钾联合活化技术的构想，到三聚氰胺辅助氮掺杂工艺的落地，每一步突破都凝结着团队的智慧与汗水。
最终，团队成功破解三大行业痛点：首创的"微孔-中孔"多级孔网络构建技术，使比电容提升至488.5F/g；氮原子掺杂工艺缩短离子扩散路径40%，功率密度达行业水平的316%；优化的活化条件将灰分熔融率降低60%、KOH残留减少75%，灰分仅0.8%，全面超越传统国产材料性能。同时，创新采用山茶籽壳、咖啡渣等农业废弃物为原料，使成本较传统煤基原料降低90%，彻底打破"国外材料高价垄断、国产材料性能不足"的困局。
知行转化，从实验室到产业端的跨越
技术突破的最终价值在于应用落地。团队带着研发成果深入企业走访调研，通过送样测试验证产品性能，得到新能源领域企业的高度认可。目前，项目已孵化成立炭昕科技股份有限公司，与中车新能源科技、华欣仪表公司签订销售合同，首笔货款已顺利到账；适用于新能源汽车的高功率密度超级电容炭完成中试，即将进入规模化生产阶段。据测算，产品上市5年销售额可突破3000万元，总利润超700万元，为产业链降本增效提供坚实支撑。
展望未来，团队深知，超级电容炭的自主化不仅是一项技术突破，更是我国新能源产业摆脱对外依赖的关键一步。"超容炭芯"团队将继续深耕技术创新，以更高性能、更低成本的超级电容炭，助力新能源储能产业链升级，为实现"双碳"目标与绿色制造转型贡献青春力量，让国产超级电容炭在全球能源舞台上绽放光彩。（作者：吕金垲管文昕）
请输入验证码