[發明專利]一種高壓固態鋰離子電容器

在審

• 申請號: 201710206535.8
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106876146A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發明（設計）人: 張海濤;焦玉志;劉奧;宋賢麗;張鎖江
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: H01G11/06
• 分類號: H01G11/06;H01G11/34;H01G11/36;H01G11/48;H01G11/50
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種高壓固態鋰離子電容器，其包括固態凝膠電解質、正極、負極，正極與負極均由集流體層和貼覆在集流體層上的電極物質層構成，正極電極物質層中的活性物質為雙電層型儲能炭材料，負極電極物質層中的活性物質為嵌鋰型儲能材料。

2.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述雙電層型儲能炭材料為活性炭、石墨烯或碳納米管中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述嵌鋰型儲能材料為T-Nb₂O₅/RGO或T-Nb₂O₅/CNT中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述正極電極物質層包括：80wt％-90wt％的雙電層型儲能炭材料，1wt％-15wt％的導電劑，1.5wt％-10wt％的粘結劑。

5.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述負極電極物質層包括：75wt％-95wt％的嵌鋰型儲能材料T-Nb₂O₅/RGO，1wt％-15wt％的導電劑，1.5wt％-10wt％粘結劑。

6.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：固態凝膠電解質中的致凝膠劑選用聚丙烯睛(PAN)、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、聚氧化乙烯(PEO)、聚環氧丙烷、聚乙烯吡啶、偏氟乙烯和六氟丙稀的共聚物P(VDF-HFP)中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：固態凝膠電解質離子液體選用1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(BMIMBF₄)、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽(BMIMPF₆)、N-甲基-N-丙基哌啶二(三氟甲基磺酰)亞胺(PP13TFSI)、N,正丁基-N-乙基吡咯烷-N,N-二(三氟甲基磺酰)亞胺(Py24TFSI)、N-甲基-N-丁基吡咯烷二(三氟甲基磺酰)亞胺(PY14TFSI)、1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亞胺(EMITFSI)、1-甲基-3-丙基咪唑四氟硼酸(PrMImBF4)、1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸(EMIMBF4)和1-甲基-3-己基咪唑四氟硼酸(HMImBF4)。

8.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述離子液體加入量占所述混合溶劑總重量的10％～20％。

9.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述鋰鹽電解質為二(三氟甲基)磺酰亞胺鋰(LiTFSI)、六氟磷酸鋰(LiPF₆)或者四氟硼酸鋰(LiBF₆)中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：所述鋰鹽電解質的加入量為0.5mol/L～1.0mol/L。

11.根據權利要求1所述的一種高壓固態鋰離子電容器，其特征在于：固態凝膠電解質制備方法選用直接將離子液體和聚合物共混成膜。

12.一種根據上述權利要求1至11的任何一個權利要求所述方法制備的高壓T-Nb₂O₅/RGO固態鋰離子電容器。