石墨負(fù)極鋰離子電容器性能的研究.pdf

1、由于動(dòng)力電源等對(duì)高比功率和適當(dāng)比能量的需求，具有高功率密度、同時(shí)能量密度又介于雙電層電容器（EDLC）和鋰離子電池（LIB）之間的電源器件鋰離子電容器（LIC）逐漸成為研究熱點(diǎn)。為了從改善工作電壓角度提高LIC的整體能量密度及其電化學(xué)性能，論文分別從器件的構(gòu)筑工藝和構(gòu)筑材料方面進(jìn)行了研究。
　　在構(gòu)筑工藝方面，研究了預(yù)嵌鋰對(duì)LIC電化學(xué)性能尤其是能量密度的影響。分別考察了兩種預(yù)嵌鋰方法：直接預(yù)嵌法和間接預(yù)嵌法。直接預(yù)嵌法是對(duì)石墨化

2、中間相炭微球（MCMB）模擬電池進(jìn)行嵌鋰處理，然后再將得到的預(yù)嵌鋰石墨（LMCMB）和活性炭（AC）匹配組裝LIC。研究表明，對(duì)MCMB進(jìn)行預(yù)嵌鋰處理，補(bǔ)充了形成SEI膜時(shí)所消耗的鋰離子，提高了體系中鋰離子濃度，降低了MCMB工作電壓，減小了AC最高極化電壓，擴(kuò)大了AC最低極化電壓范圍，使LIC能量密度達(dá)到97.9Wh/kg，是EDLC的8倍、沒(méi)有經(jīng)預(yù)嵌鋰處理LIC的3倍。間接預(yù)嵌法是以（AC+LiFePO4）混合材料為正極，然后與MC

3、MB負(fù)極匹配組裝LIC。研究表明，在低電流密度0.3C下，LIC即存在電容特性又有電池特性。富鋰化合物L(fēng)iFePO4起到了與直接預(yù)嵌法一樣的補(bǔ)充鋰源、改善LIC循環(huán)性能的作用，且在4C電流密度下，電容器能量密度達(dá)到69.02Wh/kg。
　　在電極材料方面，以MCMB為前軀體，通過(guò)氧化、熱處理方法，制備了一種含有微晶結(jié)構(gòu)的球形微膨脹石墨材料（e-MCMB），并構(gòu)筑MCMB/e-MCMB體系LIC，考察了該體系的工作電壓范圍。結(jié)果表