[发明专利]一种负极材料在锂离子超级电容器中的应用

说明书

本发明涉及一种负极材料在锂离子超级电容器中的应用，锂离子超级电容器包括正极、隔膜、负极和电解质，所述的负极采用较低电位的负极材料，使器件具有较高的电压及较好的循环稳定性，且电容器的成本较低。

技术领域

本发明涉及电化学储能领域，涉及一种锂离子电容器及其制备方法。

背景技术

锂离子超级电容器作为一种储能器件，具有安全性高，使用寿命长，功率高等优点，它结合了普通的双电层电容器和锂离子电池的优势，所以在移动通讯、启动电源、备用电源等领域都有更好的应用前景。

锂离子超级电容器具有以下特点：(1)相对于锂离子电池来说，拥有更高的功率密度，在大电流应用场合特别是高能脉冲环境，可以更好的满足功率要求。(2)充放电循环时间很短，远远小于蓄电池的充放循环时间。(3)电池使用寿命长，终身无须维护。(4)运行温度宽可以在-45～85℃的范围内正常工作。

锂离子超级电容器一般分为两类。一类是以炭质材料为负极，活性炭为正极，这类锂离子电容器往往需要大量预嵌锂，成本很高。另一类以钛氧化合物及复合物为负极，活性炭为正极，这类锂离子电容器，需要很好的抑制钛氧化合物产气问题。现有锂离子超级电容器负极材料存在容量低、循环稳定性不好、成本高或胀气严重等问题，亟待对其进行改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种负极材料在锂离子电容器中的应用，这种锂离子电容器具有高电压、高能量密度、高循环稳定性等特点。

为达到本发明目的，具体采用的技术方案如下，

所述的锂离子超级电容器，包括正极、负极及之间的隔膜、电解质。所述的负极为包括以下一种或者两种以上物质。

物质Ⅰ

其中

A₁,A₂,A₃,A₄＝C_nH_2n+1(n＝0-4)，C_mF_2m+1(m＝0-4)可以相同，也可以不同。

物质Ⅱ

其中A₁,A₂,A₃,A₄＝

C_nH_2n+1(n＝0-4)，C_mF_2m+1(m＝0-4)可以相同，也可以不同。

所述的正极材料包括活性炭材料、导电聚合物、氧化物中的一种或者两种以上；所述的隔膜包括聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、醋酸纤维素、玻璃纤维的一种或者两种以上。所述的电解质，包括溶剂和锂盐。溶剂可以为碳酸二甲酯，碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙腈、乙二醇二甲醚、二氧戊环中的一种或两种以上；锂盐包括LiPF₆、LiA1(SO₂)N(SO₂)A2,其中A1,A2，是C_xF_2x+1(x＝0-10)，中的一种结构，A1,A2可不同；LiSO₃C_xF_y(x＝0-10)、LiBF₄中的一种或者两种以上,优选LiBF₄。

本发明提出了锂离子电容器的有益效果是，由于采用较低电位的负极材料，器件具有较高的电压及较好的循环稳定性，而且电容器的成本较低。

附图说明

图1为实施例1中锂离子电容器的充放电曲线，充放电流为0.5Ag^-1(活性物质)，充放电截止电压为1.6-3.2V。