[发明专利]一种锂离子电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电容器，包括正极片、负极片、介于正负极片之间的隔膜及电解液，其特征在于所述正极片包括正极集流体和涂布在正极集流体上的正极材料，正极材料由正极活性物质、粘结剂构成，其中正极活性材料由金属氧化物与多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔炭纤维材料混合物中一种或多种通过原位复合构成；所述负极片包括负极集流体和涂布在负极集流体上的负极材料，负极材料由负极活性物质、粘结剂构成，其中负极活性材料为球形天然石墨、石墨化中间相炭微球或石墨化聚酰亚胺炭微球表面经造孔处理后，再氮化处理，最后再原位生长炭纳米管或纳米金属氮化物得到的复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的金属氧化物为MxOy，M = Mn、Co、Ni中的一种或多种，x为1、2、3、4或5，y为1、2、3、4或5。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的金属氧化物与多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔碳纤维材料的质量比例为1~30 : 70~99。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的多孔石墨烯、多孔石墨炔或多孔碳纤维材料的比表面积为500~3000 m²/g。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于表面经造孔并氮化处理后，球形天然石墨、石墨化中间相炭微球、石墨化聚酰亚胺炭微球中氮元素质量含量为1~9%。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于球形天然石墨、石墨化中间相炭微球或石墨化聚酰亚胺炭微球表面经造孔后，再氮化处理所得到的材料的质量与在球形天然石墨、石墨化中间相炭微球或石墨化聚酰亚胺炭微球表面原位生长的碳纳米管或纳米金属氮化物的质量比为：95~99.5:0.5~5。

7.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的隔膜材料为聚酰亚胺、聚砜酰胺，聚砜醚、三聚氰胺、聚芳酰胺、聚苯硫醚中的一种，厚度为5~30μm。

8.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的电解液中电解质为六氟磷酸锂（LiPF₆）、高氯酸锂（LiClO₄）、六氟砷酸锂（LiAsF₆）、四氟硼酸锂 (LiBF₄)、双草酸硼酸锂（LiBOB）、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）、二（三氟甲基磺酰）亚胺锂（LiTFSI）、双氟磺酰亚胺锂 （LiFSI）、三氟甲磺酸锂（LiCF₃SO₃）、六氟锑酸锂（LiSbF₆）、三（五氟乙基）三氟磷酸锂 （LiFAP）中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器，其特征在于所述的电解液中溶剂为碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲丙酯（MPC）、γ-丁内酯（GBL）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、乙酸乙酯（EA）、三甲基乙酸乙酯（TMEA）、丁酸甲酯（MB）、丙酸甲酯（MP）、丙酸乙酯（EP）、丙酸丙酯（PP）、乙酸丙酯（PA）、乙酸甲酯（MA）、乙酰乙酸乙酯（EAA）、三甲基乙酸甲酯中的一种或多种。