[發明專利]一種鋰離子電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201610072072.6
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105551815B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 崔光磊;韓鵬獻;姚建華;劉海勝;許高杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/38;H01G11/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電容器，包括正極片、負極片、介于正負極片之間的隔膜及電解液，其特征在于所述正極片包括正極集流體和涂布在正極集流體上的正極材料，正極材料由正極活性物質、粘結劑構成，其中正極活性材料由金屬氧化物與多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔炭纖維材料混合物中一種或多種通過原位復合構成；所述負極片包括負極集流體和涂布在負極集流體上的負極材料，負極材料由負極活性物質、粘結劑構成，其中負極活性材料為球形天然石墨、石墨化中間相炭微球或石墨化聚酰亞胺炭微球表面經造孔處理后，再氮化處理，最后再原位生長炭納米管或納米金屬氮化物得到的復合材料。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的金屬氧化物為MxOy，M = Mn、Co、Ni中的一種或多種，x為1、2、3、4或5，y為1、2、3、4或5。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的金屬氧化物與多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔碳纖維材料的質量比例為1~30 : 70~99。

4.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔碳纖維材料的比表面積為500~3000 m²/g。

5.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于表面經造孔并氮化處理后，球形天然石墨、石墨化中間相炭微球、石墨化聚酰亞胺炭微球中氮元素質量含量為1~9%。

6.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于球形天然石墨、石墨化中間相炭微球或石墨化聚酰亞胺炭微球表面經造孔后，再氮化處理所得到的材料的質量與在球形天然石墨、石墨化中間相炭微球或石墨化聚酰亞胺炭微球表面原位生長的碳納米管或納米金屬氮化物的質量比為：95~99.5:0.5~5。

7.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的隔膜材料為聚酰亞胺、聚砜酰胺，聚砜醚、三聚氰胺、聚芳酰胺、聚苯硫醚中的一種，厚度為5~30μm。

8.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的電解液中電解質為六氟磷酸鋰（LiPF₆）、高氯酸鋰（LiClO₄）、六氟砷酸鋰（LiAsF₆）、四氟硼酸鋰 (LiBF₄)、雙草酸硼酸鋰（LiBOB）、二氟草酸硼酸鋰（LiDFOB）、二（三氟甲基磺酰）亞胺鋰（LiTFSI）、雙氟磺酰亞胺鋰 （LiFSI）、三氟甲磺酸鋰（LiCF₃SO₃）、六氟銻酸鋰（LiSbF₆）、三（五氟乙基）三氟磷酸鋰 （LiFAP）中的一種或多種。

9.根據權利要求1所述的一種鋰離子電容器，其特征在于所述的電解液中溶劑為碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲丙酯（MPC）、γ-丁內酯（GBL）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、乙酸乙酯（EA）、三甲基乙酸乙酯（TMEA）、丁酸甲酯（MB）、丙酸甲酯（MP）、丙酸乙酯（EP）、丙酸丙酯（PP）、乙酸丙酯（PA）、乙酸甲酯（MA）、乙酰乙酸乙酯（EAA）、三甲基乙酸甲酯中的一種或多種。