[发明专利]一种高能量密度超级电容器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高能量密度超级电容器及其制备方法，属于电化学能量储存领域。通过在超级电容器组装过程中引入金属锂电极来控制电极材料电化学状态，达到电荷注入电极材料，从而获得了电化学电位调整的正负极材料，使得超级电容器中正负电极的工作电位窗口得到优化，实现了器件的工作电压和比容量同时提升，从而提高超级电容器能量密度。同时所得电容器可以通过金属锂电极进行电化学活化过程来稳定电位窗口，使其具有超长循环寿命。本发明具有工艺过程简单并且与现有工艺兼容，并且对于提高器件性能效果显著，因此具有极大的应用前景。

主权项

1.一种高能量密度超级电容器的制备方法，其特征在于：该方法首先将正电极、负电极和隔膜进行组装，辅以金属锂电极，注入电解液后组装成三电极体系的超级电容器；然后通过预处理过程实现将电荷分别注入正负电极，使正负电极的初始电化学电位同时调变至特定电位，从而制备出高能量密度超级电容器；所述通过预处理过程实现将电荷分别注入正负电极，使正负电极的初始电化学电位同时调变至特定电位的具体过程为：装成三电极体系的超级电容器后，同时对正极和负极相对于锂电极在电解液可用最大电压区间内以相同的电流值分别进行恒流充放电测试，得到正极恒流放电曲线和负极恒流充电曲线的交点E’ov，最后将正负电极同时采用恒流或恒压充放电至E’ov。