[发明专利]一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件

权利要求书

1.一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于其制备方法如下：将正极活性物质、导电剂和粘结剂按质量比80：15：5涂敷在铝箔上，裁切，干燥，涂覆另一面制成正极片，将负极活性物质、导电剂和粘结剂按质量比80～85：10～15：5涂敷在铝箔上，裁切，干燥，涂覆另一面制成负极片；正负极片中间以隔膜分隔，注入电解液，封装壳体，得到储能器件单体；正极活性物质是由生物质活性炭制成，其原料采用稻壳、杏壳、秸秆中的一种，比表面积≥1200m²/g，（1）稻壳基活性炭：将洗净、除杂后的稻壳，在380℃氮气氛围炭化2小时，浸入到2M的氢氧化钾溶液中搅拌6小时，用去离子水洗涤，干燥；然后按照碱碳比3：1混合氢氧化钾和已经炭化的稻壳，静置12小时后，在700℃活化2小时，去离子水洗涤，干燥，得到稻壳基活性炭；（2）杏壳基活性炭：将洗净、粉碎后的杏壳，在400℃氮气氛围炭化2小时，然后按照碱碳比3：1混合氢氧化钾和已经炭化的稻壳，静置12小时后，在750℃活化1小时，去离子水洗涤，干燥，得到杏壳基活性炭；（3）秸秆基活性炭：将洗净、粉碎后的秸秆，在300℃氮气氛围炭化1小时，然后按照碱碳比3：1混合氢氧化钾和已经炭化的秸秆，静置12小时后，在700℃活化1小时，去离子水洗涤，干燥，得到秸秆基活性炭；负极活性物质是锂钛氧、石墨烯以及膨胀石墨构成的复合物，通过锂离子的嵌入脱出储能，其质量组成比为90～99：0.5～5：0.5～9.5；隔膜为聚丙烯隔膜、聚乙烯隔膜、聚丙烯和聚乙烯复合膜、纤维素隔膜中的一种。

2.根据权利要求1中所述的一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于所述的膨胀石墨的膨胀倍率为250～380ml/g，粒径≤15um；石墨烯为多层结构，厚度为5～20nm，纯度≥99.5%。

3.根据权利要求1中所述的一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于所述的负极活性物质通过机械方法复合而成，包括球磨混合、机械搅拌、超声分散；也可以采用原位合成的方法得到，原位合成法为二氧化钛、锂盐、石墨烯、膨胀石墨按照生成物计量配比90～99：0.5～5：0.5～9.5混合均匀，600～800℃烧结制成。

4.根据权利要求1中所述的一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于所述的电解液由锂盐和溶剂组成，锂盐包括六氟磷锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂中的一种，溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、乙腈溶液中的一种。

5.根据权利要求1中所述的一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于所述的导电剂为乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维中的一种。

6.根据权利要求1中所述的一种兼具锂离子电池和超级电容特征的储能器件，其特征在于所述的粘结剂为聚偏氟乙烯。