電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）此前，我們已經(jīng)有文章介紹過超級電容器，而超級電容炭是一種主要用于超級電容器電極的高性能炭材料，在超級電容器的性能提升方面發(fā)揮著關鍵作用。

超級電容炭本質上是一種具有特殊物理和化學性質的炭材料，通常由含碳的有機化合物或無機碳源經(jīng)過一系列物理或化學處理后制成，是超級電容器電極的核心組成部分。主要成分是碳元素，同時可能含有少量的氫、氧、氮等其他元素。這些少量元素的存在可以在一定程度上影響超級電容炭的表面性質和電化學性能。

這種材料具有非常高的比表面積，一般可達到1000-3000平方米/克甚至更高。這種高比表面積主要是由其豐富的孔隙結構提供的，包括微孔、介孔和大孔，大量的孔隙為電荷存儲提供了廣闊的界面，使得超級電容器能夠存儲更多的電荷，從而提高電容量。

而孔隙大小分布范圍廣且孔徑分布可精確調控。微孔能夠提供巨大的比表面積，有利于電荷的吸附存儲；介孔和大孔則有助于電解液離子的快速傳輸和擴散，使離子能夠在電極材料內部快速進出，提高超級電容器的充放電速度和功率性能。具有高導電性、高穩(wěn)定性以及高電化學活性等特點。

不過在過去，國內超級電容炭生產(chǎn)仍以物理法和化學法為主，存在成本高、連續(xù)化生產(chǎn)難度大的問題。例如，物理法需通過酸處理去除雜質，而化學法對原料純度要求嚴苛，導致規(guī)?；a(chǎn)受限。

同時，國產(chǎn)電容炭的比表面積和導電性指標與進口產(chǎn)品存在差距，高端產(chǎn)品（如石墨烯復合電極）仍依賴進口。

超級電容炭正在加速國產(chǎn)化

近些年，部分企業(yè)開始嘗試生物質衍生碳材料技術，如東岳集團開發(fā)的全氟磺酸樹脂膜，可將活性炭成本降低60%，但尚未實現(xiàn)大規(guī)模商用?。中科院團隊則在固態(tài)超級電容領域取得了進展，基于MXene/聚合物復合電解質的高溫穩(wěn)定技術為特種場景應用奠定基礎。

此外，國內的《“十四五”規(guī)劃》明確將超級電容炭列為重點突破材料，目標2025年國產(chǎn)化率提升至50%以上，如科力遠等企業(yè)已完成干法電極技術小試，電極制造成本降低30%，為規(guī)?；a(chǎn)提供可能。

相關機構已經(jīng)開展新型活化工藝，采用新型活化工藝（如KOH活化、電化學氧化）能夠進一步提高活性炭的比表面積和孔隙利用率，從而提升超級電容器的性能。

上游企業(yè)如新宙邦、國泰超威等原材料企業(yè)加大電容炭研發(fā)投入，北海星石開發(fā)的生物質碳材料已進入中試階段，預計2025年量產(chǎn)。而應用材料、東京電子等半導體設備商提供ALD/PECVD設備，支持國產(chǎn)電容炭納米級涂層工藝優(yōu)化。

規(guī)模來看，受益于新能源汽車和智能電網(wǎng)需求爆發(fā)，2025年國產(chǎn)超級電容炭市場規(guī)模預計突破50億元，年復合增長率超25%。

小結

得益于政策支持、技術創(chuàng)新以及新能源汽車、儲能等下游需求驅動，超級電容器行業(yè)在未來幾年內將繼續(xù)保持高速增長。而超級電容炭作為核心材料，其研發(fā)和應用將直接影響超級電容器的性能和市場競爭力。隨著技術的不斷進步，國產(chǎn)超級電容炭有望實現(xiàn)從“中低端突圍”到“高端替代”的跨越式發(fā)展。?