[发明专利]一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法

权利要求书

1.一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：

所述混合储能单体由多个极片单元和含锂的有机电解液组成，极片单元又由锂正极、碳正极和碳负极组成；锂正极为锂离子电池正极材料，该材料可自由脱嵌锂化合物并给予锂离子，碳正极为高比表面积碳材料，该材料可形成双电层，碳负极为层状碳材料，该材料可自由接受锂离子。

2.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述极片单元的三种电极分别具有集电极，且集电极有正反面贯通的孔，孔直径在100微米-1mm之间。

3.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述极片单元由一片锂正极、一片碳正极和一片碳负极组成，所述正、负电极的集电极形成的集流体均采用穿孔结构，即在各极片上设有均匀满布的极片小孔；且锂正极、碳正极和碳负极均有极耳引出，所述储能单体根据容量大小设计由多个极片单元层叠而成。

4.根据权利要求2所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述极片单元的三种电极的穿孔集电极，锂正极和碳正极的集电极为铝箔，碳负极的集电极为铜箔。

5.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述的锂正极极片中的可脱嵌锂化合物是钴酸锂、镍钴锰酸锂三元材料、磷酸铁锂中的一种或几种混合。

6.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述的碳正极极片中的高比表面积碳材料是活性碳、碳纳米管、石墨烯、碳气凝胶中的一种或几种混合。

7.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述碳负极的层状碳材料是天然石墨、人造石墨、硬碳材料、软碳材料中的一种或几种混合。

8.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其特征在于：所述的含锂的有机电解液，其电解质包含六氟磷锂、四氟硼酸四乙基胺材料，溶剂为碳酸丙烯脂、碳酸二甲脂、碳酸乙烯脂、乙氰中的一种或几种混合。

9.根据权利要求1所述一种基于锂离子电容器和锂电池混合储能单体的制备方法，其方法在于：

1)首先连接锂正极与碳负极并通过施加电压使正极中的锂离子嵌入负极；

2)通过锂离子嵌入过程后的锂正极与负极间电压降为3.8-4.2V，活性碳正极与负极间的电位差为2.5-3.0V；

3)锂正极与负极之间的工作电压范围为2.8-4.2V，活性炭正极与负极间的工作电压范围为0-4.2V；

4)连接锂正极与负极，实现锂电池的高能量密度储能，连接活性碳正极与负极，实现锂离子电容器高倍率放电与低温放电。