[发明专利]锂离子电容器负极材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种锂离子电容器负极材料及其制备方法，制备方法包括有以下步骤：（1）将硬碳、导电炭黑、聚偏氟乙烯按比例混匀后涂布在铜箔上；（2）干燥1h后充压制备电容器负极极片；（3）硬碳负极和锂箔贴到一起滴加电解液后在玻璃板间压紧进行预锂化。通过采用本发明方法预锂化硬碳，能够有效缓解负极材料不可逆容量大的问题，并且本发明负极材料制备工艺简单，成本低，适合大规模生产，且制备的锂离子充电器充电顺利。

技术领域

本发明涉及新能源材料领域技术，尤其是指一种锂离子电容器负极材料及其制备方法。

背景技术

随着电池和电容器应用范围不断扩大，对于这些储能元件的能量密度、功率密度、循环寿命等性能的要求越来越高。由于锂离子电容器采用了电池和电容器的电极材料使其既具有电池的一些优点又具有电容器的一些优点，是介于锂离子电池和双电层电容器之间的一种储能元件。其主要优点包括优于双电层电容器的能量密度、温度特性好（尤其是高温特性）、自放电小、高于锂离子电池的功率密度、比锂离子电池安全。考虑到电容器的工作电压，碳材料具有比较低的嵌锂电位更具有优势，而在诸多碳材料中，硬碳具有较高的容量、倍率特性和循环特性，适宜用于功率性锂离子电容器。但是碳材料在首次充电过程中会消耗一定量的锂离子造成体系中锂源不足，使负极材料不可逆容量大。制约锂离子电容器产业化的一个重要因素是其价格要比双电层电容器高，而负极预锂化也是锂离子电容器成本高的一个重要因素。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种锂离子电容器负极材料及其制备方法，其有效缓解现有之负极材料不可逆容量大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种锂离子电容器负极材料的制备方法，包括有以下步骤：

（1）将硬碳、导电炭黑、聚偏氟乙烯按比例混匀后涂布在铜箔上；

（2）干燥1h后充压制备电容器负极极片；

（3）硬碳负极和锂箔贴到一起滴加电解液后在玻璃板间压紧进行预锂化。

作为一种优选方案，所述硬碳为商品化的日本硬碳。

作为一种优选方案，所述硬碳、导电炭黑、聚偏氟乙烯的混合质量比例为88:5:7。

作为一种优选方案，所述步骤（2）中干燥温度为80℃，极片在120℃真空干燥12h后待用。

作为一种优选方案，所述步骤（3）预锂化时间为5h。

一种锂离子电容器负极材料，其为预锂化硬碳，采用前述锂离子电容器负极材料的制备方法制成。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过采用本发明方法预锂化硬碳，能够有效缓解负极材料不可逆容量大的问题，并且本发明负极材料制备工艺简单，成本低，适合大规模生产，且制备的锂离子充电器充电顺利。

具体实施方式

本发明揭示了一种锂离子电容器负极材料的制备方法，包括有以下步骤：

（1）将硬碳、导电炭黑、聚偏氟乙烯按比例混匀后涂布在铜箔上。所述硬碳为商品化的日本硬碳，所述硬碳、导电炭黑、聚偏氟乙烯的混合质量比例为88:5:7。

（2）干燥1h后充压制备电容器负极极片。干燥温度为80℃，极片在120℃真空干燥12h后待用。

（3）硬碳负极和锂箔贴到一起滴加电解液后在玻璃板间压紧进行预锂化。预锂化时间为5h。

本发明还公开了一种锂离子电容器负极材料，其为预锂化硬碳，采用前述锂离子电容器负极材料的制备方法制成。