鋰離子超級電容器

鋰離子超級電容器正是考慮到電解電容器優異的耐壓特性，結合鉭電解電容器的陽極和電化學電容器的陰極再加上適當的電解液溶液，組成一種特殊的結構，使它同時具有電解電容器的高耐壓與電化學電容器的大容量高儲能密度等優點。

即將陽極用鉭電解電容器的陽極代替，陰極依然采用電化學電容器的電極，因為陰極材料的比電容很大，與陽及電容量相比，可視為超級電容器的總電容。說明該鋰離子超級電容的總電容量主要是由陽極電容的大小來決定的。又是因為陰極材料的比電容很大，可以做得很薄，盡量減少其所占空間，剩余的有效空間可以用來擴大陽極，所以，只要在有效的空間內盡可能地提高陽極的電容量，就可以提高鋰超容單位體積的儲能密度.

混合超級電容器是一種結合了鋰離子電池高能量密度以及電容器的高功率密度、卓越的循環壽命及其優異的快充性能的新型儲能系統，其包括一個電容器電極、一個鋰離子電池電極、有機鋰鹽電解液以及隔膜?；旌铣夒娙萜鹘Y合鋰離子電池高的比容量以及有機電解液寬的電壓窗口來提升其能量密度，而其快充性能由于鋰離子電池電極的嵌鋰以及脫鋰反應而有所下降，但是其仍然具有幾分鐘一次的快充性能。目前，混合超級電容器有兩種構型，一種采用鋰離子電池正極(如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元等)材料為正極，大比表面積的活性炭或介孔碳等為負極；另一種采用鋰離子電池負極材料為負極，具有大比表面積的活性炭或者介孔碳等為正極。中介紹了一種混合超級電容器，其以高比表面積的活性炭或者介孔碳為正極或一元或多元其他金屬元素摻雜的化合物為負極；另一種混合超級電容器，其以磷酸鐵鋰和石墨的混合材料為正極，石墨和活性炭的混合材料為負極。然而，采用鈦酸鋰以及金屬氧化物作為混合超級電容器負極活性物質，其具有生產工藝復雜、對環境污染嚴重、生產成本高昂的缺點；而采用石墨類材料作為混合超級電容器負極材料，雖然其制備成本低、存量大，但是其較低的理論容量限制了混合超級電容器能量密度的提升。并且，常用鋰離子電池電極和電容器電極都存在活性位點有限，容量低的劣勢。此外，上述兩種結構的超級電容器在制備過程中都涉及正負極活性物質的混料、涂布、輥壓等步驟，制備過程繁瑣，人工和設備投入大。有鑒于此，特提出本發明。技術實現 目的在于提供一種能夠與電解液中鋰離子合金化的金屬、合金或金屬復合材料同時作為負極活性材料和負極集流體在鋰離子混合超級電容器中的應用。上述金屬、合金或金屬復合材料同時作為負極活性材料和負極集流體能夠極大地降低鋰離子混合超級電容器的自重，進一步提高鋰離子混合超級電容器的能量密度和理論比容量，簡化電容器的生產工藝、降低生產成本且更加環保。本發明的第二目的在于提供一種鋰離子混合超級電容器，該鋰離子混合超級電容器的負極為能夠與電解液中鋰離子合金化的金屬、合金或金屬復合材料，上述金屬、合金或金屬復合材料起到負極活性材料和負極集流體的雙重作用，能夠極大地降低電容器的自重，進一步提高電容器的能量密度和理論比容量，簡化電容器的生產工藝、降低生產成本且更加環保。