[发明专利]有机混合型超级电容器

权利要求书

1.一种有机混合型超级电容器，由正极、负极、介于两者之间的隔膜及电解液组成，其特征在于正极采用锂离子嵌入化合物，负极采用硬碳与多孔炭材料的混合物，电解液采用含有锂离子的非水有机溶剂，其中所述硬碳和所述多孔炭材料的质量比在50∶45至80∶15之间。

2.根据权利要求1所述的有机混合型超级电容器，其特征在于所述的硬碳包括树脂碳和有机聚合物热解碳中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的有机混合型超级电容器，其特征在于所述树脂碳包括酚醛树脂碳、环氧树脂碳、聚糠醇树脂碳、糠醛树脂碳，并且所述有机聚合物热解碳包括苯碳、聚糠醇热解碳、聚氯乙烯热解碳、酚醛热解碳。

4.根据权利要求1所述的有机混合型超级电容器，其特征在于所述的锂离子嵌入化合物包括：LiCoO₂、LiMn₂O₄、LiNiO₂、LiFePO₄、LiNi_0.8Co_0.2O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。

5.根据权利要求1所述的有机混合型超级电容器，其特征在于所述的电解液中的锂离子由LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)、LiBOB、LiAsF₆中的至少一种产生，并且所述的电解液中的非水有机溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、γ-丁内酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、亚硫酸乙烯酯、亚硫酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙腈中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的有机混合型超级电容器，其特征在于所述的隔膜包括聚乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、复合膜、无机陶瓷膜、纸隔膜。

7.一种制备根据权利要求1所述的有机混合型超级电容器的方法，包括：

(1)正极片的制备步骤：首先将锂离子嵌入化合物、导电剂、粘结剂混合，调成浆料，然后涂布在正极集流体上，经烘干、碾压、裁切、真空干燥制备成正极片；

(2)负极片的制备步骤：首先将硬碳、多孔炭、粘结剂混合，调成浆料，然后涂布在负极集流体上，经烘干、碾压、裁切、真空干燥制备成负极片；

(3)组装步骤：将制备好的正、负极片经叠片或卷绕成电芯，放入铝塑膜、铝壳或钢壳中，然后进行封口、注入在非水有机溶剂中含有锂离子的电解液，

其中所述硬碳和所述多孔炭的质量比在50∶45至80∶15之间。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述的导电剂包括石墨粉、炭黑、乙炔黑或它们的混合物，并且所述的粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素纳和丁苯橡胶中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述的正极片的集流体包括铝箔、铝网，并且所述的负极片的集流体包括铜箔、铜网。