[实用新型]锂离子超级电容器

说明书

提供了一种锂离子超级电容器，包括：正极、负极和位于它们之间的隔膜，其中所述负极包括：负极集流体；位于负极集流体上的负极材料层；和位于负极材料层远离负极集流体一侧上的超薄锂带或锂合金带，所述超薄锂带或锂合金带的厚度范围为0.020～0.10mm。

技术领域

本实用新型涉及电化学储能技术领域，尤其涉及一种实用化的锂离子超级电容器及其制备方法。

背景技术

随着科技的不断发展，出现了很多新型的储能器件，超级电容器(也称电化学电容器)以其功率密度高，充放电速度快，使用温度范围宽，循环寿命长等优势，吸引很多科研人员的研究实验，但超级电容器目前存在比能量低的问题，不能满足长时间续航的使用。一种新型的锂离子超级电容器因运而生，它兼具锂离子二次电池高的比能量和超级电容器高的比功率的双重优点，一极具有锂离子二次电池的嵌锂脱锂功能，另一极具有超级电容器充放电速度快的特性。目前锂离子超级电容器的锂源大部分采用预嵌锂的方法，具体操作过程：在充满氩气的手套箱里，将制备好的负极作为工作电极，锂片作为对电极，组装成扣电，利用电池的充放电循环测试，在一定电压范围条件下对负极材料提前进行预嵌锂的操作，之后将预嵌锂的负极、正极、电解质和隔膜再重新组装成电池；预嵌锂的过程中组装电池的条件要求非常严格，电极制造工艺复杂，同时预嵌锂的过程很难实现批量化生产，如此预嵌锂的操作只适用于实验室规模。

实用新型内容

本实用新型的发明人出人意料地发现：采用在负极材料表面复合超薄锂带或锂合金带提供锂源的方式，可以大规模得到锂离子超级电容器负极材料；而且操作环境在干燥车间即可，从而可以借助于锂离子二次电池极片的涂布工艺及辊压工艺，大规模批量化生产锂离子超级电容器负极。从而，本实用新型可以提供一种新结构的、制备工艺简单的锂离子超级电容器。

本实用新型的上述目的可以通过以下技术方案实现。

根据本实用新型的一个方面，提供一种锂离子超级电容器，其特征在于，所述锂离子超级电容器包括正极、负极及位于它们之间的隔膜，其中所述负极包括：负极集流体；位于负极集流体上的负极材料层；和位于负极材料层远离负极集流体一侧上的超薄锂带或锂合金带，所述超薄锂带或锂合金带的厚度范围为0.020～0.10mm。

在本实用新型中，锂离子超级电容器的负极是在集流体涂布上电极材料之后再复合超薄锂带或锂合金带组成的，该电极制备工艺简单，制造成本低，可以广泛作为锂离子超级电容器的负极使用。而且，由于采用了涂布工艺及辊压工艺，且不需要非常严格的工艺条件，因此可以大规模化生产应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型一个实施方案的锂离子超级电容器的结构示意图。图中：1-负极集流体，2-负极材料层，3-超薄锂带或锂合金带，4-隔膜，5-正极材料层，6-正极集流体。

具体实施方式

下面对本实用新型的一些具体实施方式进行描述。应当理解，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本公开的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。

除非另外指明，否则说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。