[发明专利]一种高比能量锂离子超级电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种高比能量锂离子超级电容器，其是由正极、负极、隔膜、电解液和外包装壳体构成，其特征在于：所述正极含有嵌锂无机化合物和活性碳，所述负极含有高比表面活性碳，所述电解液为含有锂离子盐和四乙基四氟硼酸氨盐的非水体系。

2.根据权利要求1所述的高比能量锂离子超级电容器，其特征在于：所述正极含有嵌锂无机化合物组成为LiCo_1-xM_xO₂(M为Mn、Ni时0.1﹤x﹤0.9，M为Ti时0.005﹤x﹤0.45)。

3.根据权利要求2所述高比能量锂离子超级电容器，其特征在于：正极中的嵌锂无机化合物是锂钴钛氧化物时，锂钴钛氧化物（Li_1.05Co_1-xTi_xO₂）是以Li₂CO₃、Co₃O₄和TiO₂为原料，在空气气氛下900oC恒温加热烧结，烧结时间2～12h，冷却后加入5%Li再次在空气气氛下950oC恒温烧结，烧结时间2～12h，冷却后得到。

4.根据权利要求1所述的高比能量锂离子超级电容器，其特征在于所述正极材料包括比表面大于2000M²/g活性碳、导电剂、粘接剂，其中，锂钴钛氧化物40~85，活性碳含量5~50%，导电剂含量3~20%，导电剂是石墨、炭黑、乙炔黑，粘接剂含量2~15%；粘接剂是聚偏氟乙烯—PVDF、水溶性丁苯橡胶—SBR、羧甲基纤维素纳—CMC。

5.根据权利要求1所述一种高比能量锂离子超级电容器，其特征在于所述负极材料包括比表面大于2000M²/g的活性碳、导电剂、粘接剂，其中，高比表面活性碳含量70~90%，导电剂含量3~20%，导电剂是石墨、炭黑、乙炔黑，粘接剂含量2~15%；粘接剂是SBR、CMC。

6.根据权利要求1所述一种高比能量锂离子超级电容器，其特征在于所述电解液包括溶质为1.0mol/L六氟磷酸锂(LiPF₆)、0.7mol/L LiPF₆和0.5mol/L四乙基四氟硼酸氨(Et₄NBF₄)的混合盐，溶剂有：乙基碳酸酯(EC)、二乙基碳酸酯(DEC)、二甲基碳酸酯(DMC)、碳酸丙稀酯(PC)、丙稀腈(AN)中的一种、二种或三种，或三种以上溶剂，不同溶剂按体积比1:1混合。

7.根据权利要求1所述一种高比能量锂离子超级电容器，其特征在于：所述锂离子超级电容器的制备过程是：将正极、隔膜、负极依次序叠放，卷绕成方形电芯，此方形电芯放置在电芯定形机上通过一定的温度和压力定形，定形电芯放入预冲成形的铝塑复合膜包装袋中预封，再在真空或干燥气氛下注入电解液，然后在真空下热封成锂离子超级电容器。