汽車為超級電容器行業(yè)帶來變革

目前，大容量級電容器行業(yè)最熱門的話題之一就是，馬自達將在預定2012年上市的車輛配備的減速能量再生系統(tǒng)“i-ELOOP”上，采用雙電層電容器（EDLC，圖1，參閱本站報道1）。

圖1：首批配備減速能量再生系統(tǒng)“i-ELOOP”的“Mazda6（日本名為Mazda Atenza）”預定在“2012年莫斯科車展”（2012年8月29日～9月9日）上全球首次公開

為i-ELOOP提供EDLC的是日本知名EDLC企業(yè)貴彌功（Chemi-Con）。日前，本站記者采訪了該公司負責新一代電容器研究開發(fā)的玉光賢次（該公司技術本部基礎研究中心負責人）。（采訪者：久米 秀尚，《日經(jīng)電子》）

——汽車即將配備EDLC。

　　這對超級電容器行業(yè)而言是一個很大的變化。在汽車領域，EDLC已經(jīng)用于電控制動系統(tǒng)，但配備于減速能量再生系統(tǒng)這還是第一次。

　　EDLC此前主要用于復印機、UPS及建筑機械等領域。不過，汽車領域與以往那些領域相比，市場規(guī)模要大得多，對普及EDLC有著非常重要的意義。因為增加產(chǎn)量就能降低價格，從而容易用于更廣泛的領域。

　　例如，將有望用于與可再生能源發(fā)電的組合。組合使用太陽能面板和本公司EDLC的LED路燈已經(jīng)設置在東京農(nóng)工大學的小金井校區(qū)。EDLC與各種充電電池相比，電阻明顯要低，即使是充電電池因損失較大而難以存儲的小發(fā)電量，EDLC也能輕松蓄電。2011年3月11日發(fā)生東日本大地震以后，我們收到的咨詢也在增加。

——在技術開發(fā)方面，與鋰離子電容器（LiC）的競爭越來越激烈，貴彌功是打算只推進EDLC嗎？

　　不是的。EDLC和LiC瞄準的是相同的市場，必須投放性能更高的產(chǎn)品。在這種情況下，本公司不會只盯住已經(jīng)全面展開業(yè)務的EDLC，還會積極推進比LiC更為理想的新一代超級電容器的研究開發(fā)。

　　例如，2012年2月，我們在東京農(nóng)工大學小金井校區(qū)設立了“新一代超級電容器研究中心”。在這個研究中心里，我們的研究人員與東京農(nóng)工大學研究生院教授直井勝彥等共同展開了研究（參閱本站報道2），主要在推進用于新一代超級電容器和新一代充電電池等蓄電器件的高性能電極材料的研究。

圖2：東京農(nóng)工大學小金井校區(qū)內(nèi)設置的配備EDLC的光伏發(fā)電系統(tǒng)

新一代超級電容器的有力候補是可將能量密度提高至EDLC的約3～4倍的“納米混合超級電容器”，這種電容器采用粒子化至納米級的材料以及分散和合成碳基材的技術，雖然比當初的預計要晚，不過計劃2012年度內(nèi)開始樣品供貨（參閱本站報道3）。

圖3：酸漿型磷酸鐵鋰

“納米混合技術”采用超離心處理技術，可在多種碳基材上高度融合活性物質(zhì)，是能夠大幅提高新一代超級電容器和充電電池性能的電極材料制造技術。

　　除了將納米混合超級電容器負極配備的nc（納米晶體）-Li4Ti5O12添加到碳納米纖維(CNF)中的復合材料外，通過將nc-LiFePO4內(nèi)包在中空狀的碳中，可提高電極放電率特性和循環(huán)特性的復合材料開發(fā)也取得了成功（圖3，參閱本站報道4）。我們開發(fā)出了其他公司所沒有的獨有的電極材料形態(tài)控制技術。

　　本技術可用于多種電池的電極材料，自2010年宣布開發(fā)以后，其應用范圍不斷擴大?，F(xiàn)已開始樣品供貨部分材料。