[发明专利]一种高比能量有机体系的电容电池

权利要求书

1.一种高比能量有机体系的电容电池，由正极、负极、介于两者之间的隔膜及电解液组成，其特征在于正极采用锂离子嵌入化合物和多孔碳材料的混合物，负极采用硬碳，电解液采用含有锂离子的非水有机溶剂电解液。

2.根据权利要求1所述的有机体系的电容电池，其特征在于所述的硬碳包括树脂碳和有机聚合物热解碳，以及软碳固相碳化材料中的至少一种或者其混合物。

3.根据权利要求1所述的有机体系的电容电池，其特征在于所述的锂离子嵌入化合物包括：LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiFePO₄、LiNi₀₈Co₀₂O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiMnO₂中的一种或者混合物。

4.根据权利要求1所述的有机体系的电容电池，其特征在于所述的多孔碳应包括活性炭、碳布、碳纤维、碳毡、碳气凝胶、碳纳米管中的一种或者混合物

5.根据权利要求1所述的有机体系的电容电池，其特征在于所述的电解液中的锂离子由LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)、LiBOB、LiAsF₆中的至少一种产生，并且可能加入Me₃EtNBF₄、Me₂Et₂NBF₄、MeEt₃NBF₄、Et₄NBF₄、Pr₄NBF₄、MeBu₃NBF₄、Bu₄NBF₄、Hex₄NBF₄、Me₄PBF₄、Et₄PBF₄、Pr₄PBF₄、Bu₄PBF₄中的一种或者几种，所述的电解液中的非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙腈中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的有机体系的电容电池，其特征在于所述的隔膜包括聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯聚丙烯复合膜、无机陶瓷膜、纸隔膜、无纺布隔膜。

7.一种制备根据权利要求1所述的有机体系的电容电池的方法，包括：

(1)正极片的制备步骤：首先将锂离子嵌入化合物、多孔炭材料、导电剂、粘结剂混合，调成浆料，然后涂布在正极集流体上，经烘干、碾压、裁切、真空干燥制备成正极片；

(2)负极片的制备步骤：首先将硬碳、导电剂、粘结剂混合，调成浆料，然后涂布在负极集流体上，经烘干、碾压、裁切、真空干燥制备成负极片；

(3)组装步骤：将制备好的正、负极片经叠片或卷绕成电芯，放入铝塑膜、铝壳、塑料壳或钢壳中，然后进行封口、注入在非水有机溶剂中含有锂离子的电解液。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述的导电剂包括天然石墨粉、人造石墨、炭黑、乙炔黑、中间相炭微球、硬炭、石油焦、碳纳米管、石墨烯、中的一种或混合物，并且所述的粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述的正极片的集流体包括铝箔、铝网，并且所述的负极片的集流体包括铜箔、铜网。