锂金属电容器及其制备方法技术

本申请涉及电容器技术领域，尤其涉及一种锂金属电容器及其制备方法。本申请的锂金属电容器包括正极、负极以及位于正极和负极之间的隔膜和电解液，正极包括正极集流体和结合在正极集流体表面的正极活性材料层，正极活性材料层包括多孔活性炭、导电剂和粘结剂，正极活性材料层背离正极集流体的表面设有纳米级金属氧化物层，负极为锂金属。本申请在正极活性材料层表面设置纳米级金属氧化物层作为保护层，从而使正极在锂金属电容器中具有很好的高压稳定性，这样的正极可以使器件具有高电压和长循环寿命的电化学性能，而且具有快速充放电特点，因此本申请作为非对称超级电容器的锂金属电容器中具有很好的应用前景。电容器中具有很好的应用前景。电容器中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
锂金属电容器及其制备方法


[0001]本申请属于电容器
，尤其涉及一种锂金属电容器及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电容器(Lithium
‑
ion Capacitors，LICs)的电极材料集成了电池型电极和电容型碳电极，因此有望同时继承锂离子电池(Lithium
‑
ion Batteries，LIBs)的高比能和电化学电容器(Electro Chemical Capacitors，ECs)的高比功率的优势。然而，锂离子电容器的能量和循环寿命正接近极限，与锂离子电池的要求仍有很大差距。
[0003]根据不同的电荷存储机制，锂离子电容器的电池型电极一般可分为插入型、转换型和合金型三类。锂离子插入型电极材料面临着低比容量缺陷，而转换型和合金型电极材料的比容量可以超过1000mAh g
‑1，而且具有相对较低的锂化/脱锂化电压(<0.5V与Li/Li
+
)，这样可以显著提高比容量，拓宽了锂离子电容器的电压窗口，使比能显著提高。然而，目前报道的最高比能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂金属电容器，包括正极、负极以及位于所述正极和所述负极之间的隔膜和电解液，其特征在于，所述正极包括正极集流体和结合在所述正极集流体表面的正极活性材料层，所述正极活性材料层包括多孔活性炭、导电剂和粘结剂，所述正极活性材料层背离所述正极集流体的表面设有纳米级金属氧化物层，所述负极为锂金属。2.如权利要求1所述的锂金属电容器，其特征在于，所述纳米级金属氧化物层的厚度为0.5～5nm。3.如权利要求1所述的锂金属电容器，其特征在于，所述纳米级金属氧化物层中的金属氧化物选自三氧化二铝、二氧化钛、掺杂氧化锌的三氧化二铝、氧化锌和MnCo2O4中的任意一种。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的锂金属电容器，其特征在于，所述多孔活性炭的孔径为0.5～10nm；和/或，所述多孔活性炭的比表面积为1000～3000m2/g。5.如权利要求1
‑
3任一项所述的锂金属电容器，其特征在于，所述多孔活性炭、所述导电剂和所述粘结剂的质量比为80～90：8～12：2～8。6.一种锂金属电容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：按照权利要求1
‑
5任一项所述的锂金属电容器的组成，提供所述锂金属电容器中的正极、负极、隔膜和电解液；将所述正极、所述负极、所述隔膜和所述电解液进行组装，得到所述锂金属电容器。7.如权利要求6所述的锂金属电容器的制备方法，其特征在于，所述正极的制备方法包括：配制含有所述多孔活性炭、导电剂和粘结剂的正极浆料，然后将所述正极浆料涂覆在正极集流体上进行干燥处...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福明，谭启，
申请(专利权)人：广东以色列理工学院，
类型：发明
国别省市：