[發明專利]一種鋰離子超級電容器負極的預嵌鋰方法

無效

• 申請號: 200710098687.7
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101252043A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 吳鋒;蘇岳鋒;陳實;包麗穎;徐斌;穆道斌;陳人杰;王國慶
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01G9/00
• 分類號: H01G9/00;H01G9/042;H01M14/00;H01M10/00;H01M4/04;H01M4/02
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1.?一種易于實施的鋰離子超級電容器負極預嵌鋰新方法，其特征在于：在以多孔炭材料或導電聚合物或其復合物為正極，可嵌鋰金屬氧化物或炭質嵌鋰材料為負極，有機鋰鹽溶液為電解液的新型鋰離子超級電容器體系中，引入非金屬鋰第三極對負極進行深度為5～60％的預嵌鋰處理。非金屬鋰第三極主要成分為具有一定不可逆脫鋰性質的富鋰化合物，在多孔炭材料或導電聚合物正極制備過程中，第三極富鋰化合物以3～50％的質量百分比摻入，制成電極后一起與可嵌鋰負極構成鋰離子超級電容器，在電容器活化過程中，實現對負極的預嵌鋰。

2.按照權利要求1中所述的具有一定不可逆脫鋰性質的鋰化合物包括：LiMO₂(M＝Co、Ni、Mn、Cu、Cr、Fe等)、LiMn_2-xM_xO₄(當M＝Ni、Co、Cu時，0＜x＜1；當M＝Cr、Fe、V時，0＜x＜0.5)，LiNi_xM_1-xO₂(M＝Co、Mn、Cu、Cr、Fe、V、La、Al、Mg、Ga、Zn等，0＜x＜1)、LiNi_xMn_yCo_zO₂(x+y+z＝1)、LiFePO₄、高鐵酸鋰、Li_3-xM_xN(M＝Co、Ni、Cu、Cr、V等，0＜x＜1)、Li_7-xMn_xN₄(0＜x＜1)、Li_3-xFe_xN₂(0＜x＜1)、Li_xSiN_y/Li_xSiO₂N_y(0＜x＜9，0＜y＜5)以及鋰硫復合物、鋰聚合物等。

3.?按照權利要求1中所述的多孔炭材料包括：活性炭粉末、活性炭纖維、碳氣凝膠、碳納米管、碳黑、納米門炭、玻態炭等。

4.?按照權利要求1中所述的導電聚合物包括：聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚吡啶、聚對苯及其衍生物等。

5.?按照權利要求1中所述的可嵌鋰金屬氧化物包括：Li₄Ti₅O₁₂及其一元或多元的元素摻雜化合物、其它不同Li/Ti摩爾比的鋰鈦復合氧化物及其一元或多元的元素摻雜化合物以及WO₂、MoO₂等。

6.?按照權利要求1中所述的炭質嵌鋰材料包括：石墨、石油焦、中間相炭微球、中間相炭纖維、高聚物熱解碳、碳納米管等。

7.?按照權利要求1中所述的有機鋰鹽溶液包括：高氯酸鋰(LiClO₄)、六氟磷酸鋰(LiPF₆)、四氟硼酸鋰(LiBF₄)、全氟烷基磺酸鋰(如LiCF₃SO₃)、全氟烷基磺酸酰亞胺鋰、全氟烷基磺酸酰甲基鋰、有機硼酸酯鋰(如LiBOB)、有機磷酸鋰、有機鋁酸酯鋰等鋰鹽的有機溶液及含有這些鋰鹽的離子液體、凝膠態、全固態電解質。