[发明专利]钙离子混合超级电容器及其制备方法在审
| 申请号： | 201711440155.7 | 申请日： | 2017-12-26 |
| 公开（公告）号： | CN109961958A | 公开（公告）日： | 2019-07-02 |
| 发明（设计）人： | 唐永炳;周小燕;王蒙 | 申请（专利权）人： | 深圳先进技术研究院 |
| 主分类号： | H01G11/06 | 分类号： | H01G11/06;H01G11/24;H01G11/30;H01G11/32;H01G11/36;H01G11/38;H01G11/40;H01G11/62;H01G11/84;H01G11/86 |
| 代理公司： | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人： | 吴啸寰 |
| 地址： | 518000 广东省深圳*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | 本发明属于电化学储能器件技术领域，涉及一种钙离子混合超级电容器及其制备方法。本发明的钙离子混合超级电容器，包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜以及电解液；正极包括正极集流体和正极活性材料，正极活性材料为能够可逆地嵌入、脱嵌电解液中阴离子的层状材料；负极包括负极集流体和负极活性材料，负极活性材料为能够可逆地吸附、脱附电解液中钙离子的多孔碳材料；电解液包括钙盐和非水溶剂。本发明所包含正负极材料均储量丰富、价格低廉、易于获得、且环境友好；以钙离子为活性载流子，相对于锂离子，每摩尔钙离子可以提供两倍的电量；得到的超级电容器结合了钙离子电池高能量密度及超级电容器高功率密度的优点。 | ||
| 搜索关键词： | 钙离子 电解液 混合超级电容器 正极 负极 负极活性材料 正极活性材料 超级电容器 可逆 制备 载流子 电化学储能器件 多孔碳材料 负极集流体 正负极材料 正极集流体 层状材料 非水溶剂 环境友好 高功率 高能量 阴离子 锂离子 钙盐 隔膜 脱附 脱嵌 吸附 电量 嵌入 储量 电池 | ||
【主权项】：
1.一种钙离子混合超级电容器，其特征在于，包括正极、负极、介于正极和负极之间的隔膜以及电解液；所述正极包括正极集流体和正极活性材料，所述正极活性材料为能够可逆地嵌入、脱嵌电解液中阴离子的层状材料；所述负极包括负极集流体和负极活性材料，所述负极活性材料为能够可逆地吸附、脱附电解液中钙离子的多孔碳材料；所述电解液包括钙盐和非水溶剂。
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- 本发明提供了一种锂离子电容器及其制备方法，锂离子电容器包括正极材料和负极材料，正极材料为多孔碳材料；负极材料为石墨化碳材料；多孔碳材料和石墨化碳材料以造孔剂和/或催化剂、碳源为原料，经过热处理制备得到。其锂离子电容器的制备方法为：将负极材料与锂片组装成半电池，在50 mA/g电流下循环3次，最后放电至0.01V；然后将半电池拆开得到预嵌锂的石墨化碳负极片；将预嵌锂的负极片与多孔碳正极材料分别作为锂离子电容的负极和正极，与电解液和隔膜组装成扣式锂离子电容器。本发明的锂离子电容器，正极材料电极材料电容量大，负极材料具有一定的电压平台、较高的容量和更好的倍率性能，使电容器的性能优异。
- 一种高电压混合型锂离子超级电容器及其制备方法-201811195807.X
- 卢文;杨晓萍;成方 - 昆明云大新能源有限公司
- 2018-10-15 - 2019-02-22 - H01G11/06
- 本发明公开一种高电压混合型锂离子超级电容器及其制备方法。所述高电压混合型锂离子超级电容器，包括正极片、负极片、介于正负极之间的隔膜、填充于正负极和隔膜空隙中的电解液、壳体，正极片和/或负极片由集流体和涂布在集流体表面的包括纳米碳材料的电极材料组成，电解液为有机溶剂、锂盐、添加剂混合而成的高电压电解液。所述高电压混合型锂离子超级电容器的制备方法，包括高电压电解液制备、正极片制备、负极片制备、封装步骤。本发明引入纳米碳材料对5 V正极材料及多孔碳材料进行复合改性，通过优化电解液，以及对电容器的正、负极容量比进行优化，使本发明的电容器具备较高的工作电压、能量密度、功率密度、安全性、循环使用寿命。
- 一种锂离子电容器-201710819786.3
- 孙现众;马衍伟;张熊 - 中国科学院电工研究所
- 2017-09-13 - 2019-02-01 - H01G11/06
- 本发明公开了一种锂离子电容器，在所述起始负极片和结尾负极片上，与正极涂层相对布置的负极涂层含有负极活性物质A，不与正极涂层相对布置的面涂覆含有负极活性物质B的负极涂层。当采用金属锂电极对负极片进行预嵌锂操作时，金属锂片与起始负极片和结尾负极片涂覆有活性物质B的涂层相对，避免了金属锂粉末的析出，消除了安全隐患；不断补偿循环过程中锂的消耗，稳定负极的电位，提高锂离子电容器的循环稳定性。
- 一种锂离子电容器-201710819786.3
- 孙现众;马衍伟;张熊 - 中国科学院电工研究所
- 2017-09-13 - 2019-02-01 - H01G11/06
- 本发明公开了一种锂离子电容器，在所述起始负极片和结尾负极片上，与正极涂层相对布置的负极涂层含有负极活性物质A，不与正极涂层相对布置的面涂覆含有负极活性物质B的负极涂层。当采用金属锂电极对负极片进行预嵌锂操作时，金属锂片与起始负极片和结尾负极片涂覆有活性物质B的涂层相对，避免了金属锂粉末的析出，消除了安全隐患；不断补偿循环过程中锂的消耗，稳定负极的电位，提高锂离子电容器的循环稳定性。
- 锂离子电容器及其制备方法-201710557745.1
- 韩翠平;徐磊;石蕊英;秦显营;李宝华;贺艳兵;杜鸿达;康飞宇 - 清华大学深圳研究生院
- 2017-07-10 - 2019-01-18 - H01G11/06
- 本发明提供一种锂离子电容器的制备方法，包括以下步骤:提供纳米四氧化三铁材料与活性炭材料，控制所述纳米四氧化三铁材料与活性炭材料的质量比为1:(1～5)；将所述活性炭材料制备得到锂离子电容器正极片；将所述纳米四氧化三铁材料制备得到四氧化三铁电极片，并且预锂化所述四氧化三铁电极片，得到锂离子电容器负极片；采用所述锂离子电容器正极片和所述锂离子电容器负极片，以及采用有机电解液，组装成所述锂离子电容器。所述锂离子电容器表现出极佳的容量性能,同时表现出较高的能量密度和良好的循环稳定性。
- 一种大倍率混合电池电容及其制备方法-201611158154.9
- 阮殿波;吴奕环;郑超;陈雪丹;刘秋香 - 宁波中车新能源科技有限公司
- 2016-12-15 - 2019-01-18 - H01G11/06
- 本发明公开的大倍率混合电池电容及其制备方法，包括外壳、以及外壳内的电解液和电芯，其中：电芯主要由正极片、隔膜和负极片叠合组装而成；正极片包括集流体以及形成在集流体表面的正极材料，正极材料包括NCA、LFP、AC的复合材料；负极片包括集流体以及形成在集流体表面的负极材料，负极材料包括AGP、CNT、AC中的一种或几种。本发明方案有效地改善了电极材料与溶剂相容性问题，改善电极材料对电解液的敏感性过高而导致的充放电能力低的问题，从而显著改善了产品的倍率性能，满足了大电流充放的需要。
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