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一种单电解液双阴极结构锂空电容器电池及其制备方法技术

技术编号:40371441 阅读:17 留言:0更新日期:2024-02-20 22:14
本发明专利技术公开了一种单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其结构包括空气电极、电容电极、有机电解液、隔膜和锂金属负极;所述空气电极表面负载碳材料,负载量为0.1~3mg/cm<supgt;2</supgt;;所述电容电极表面负载碳材料,负载量为5~20mg/cm<supgt;2</supgt;。本发明专利技术利用在单一有机电解液体系下,引入电容电极、空气电极的双阴极结构,从而构建出兼具超级电容器优异功率特性和锂空电池高能量密度双重优点的“锂空气电容器‑电池”。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混合电容器和锂空电池领域,具体涉及一种单电解液双阴极结构锂空电容器电池及其制备方法


技术介绍

1、在近些年兴起的诸多电化学储能器件中,锂空气电池和超级电容器分别具有突出的能量密度和功率特性。锂空气电池是继锂离子电池之后兴起的二次电池,具有比锂离子电池高5-10倍的理论比能量,且具有体积小、质量轻、成本低、无污染等优点,被认为是未来最理想的能量存储系统之一;然而,单纯锂空气电池的功率密度很低,难以满足储能器件对高功率特性的要求。超级电容器因具有高功率密度、快速充放电能力和超长的循环稳定性等优点,被认为是一种理想的功率型电化学储能器件,但其能量密度却远不及锂离子电池。随着电动运输、航天航空、军工尖端技术和智能电子信息等新耗能领域的迅速发展以及对多功能化储能器件的迫切需要,研发兼具高能量密度和高功率密度的新一代储能器件具有重要的科学意义和现实紧迫性。

2、2011年,南京大学周豪慎教授和复旦大学王永刚教授等人首次成功地设计并提出了“锂空气电容器-电池”的概念,在有机-水双电解液体系锂空气电池的基础上,通过在有机电解液一侧将锂空气电极与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,包括空气电极、电容电极、有机电解液、隔膜和锂金属负极;

2.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述空气电极和电容电极之间还设有气体阻挡层;所述气体阻挡层选自聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚二甲基硅氧烷膜和聚酰亚胺膜中的一种。

3.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述碳材料选自多孔炭、活性炭、碳纳米管、活性炭纤维中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述有机电解液为锂盐溶液;所述锂盐溶液浓度为0.5...

【技术特征摘要】

1.一种单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,包括空气电极、电容电极、有机电解液、隔膜和锂金属负极;

2.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述空气电极和电容电极之间还设有气体阻挡层;所述气体阻挡层选自聚乙烯膜、聚丙烯膜、聚二甲基硅氧烷膜和聚酰亚胺膜中的一种。

3.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述碳材料选自多孔炭、活性炭、碳纳米管、活性炭纤维中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述有机电解液为锂盐溶液;所述锂盐溶液浓度为0.5~10mol/l。

5.根据权利要求4所述的单电解液双阴极结构锂空电容器电池,其特征在于,所述锂盐溶液的溶质为六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、三(三氟甲基磺酰)甲基锂中的一种;所述锂盐溶液的有机溶剂选自乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、n,n-二甲基乙酰胺、二氧戊环、乙腈、二甲基亚砜中一种或两种以上任意比例的混合物。

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【专利技术属性】
技术研发人员:阎兴斌钟楚怡
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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