CN101740222B

CN101740222B - 储能组件

Info

Publication number: CN101740222B
Application number: CN200810172632A
Authority: CN
Inventors: 黄震宇; 蔡丽端; 李俊龙
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: CN101740222A

Abstract

本发明提供一种储能组件，包括：一正极；一负极，表面包覆有一保护层；以及电解液。该正极是由具备快速储能电化学电容能力的材料披覆于一集电体所构成。该负极是由一可与锂离子产生电化学反应的金属材料所构成。该保护层是由该金属材料的氧化物或氢氧化物所构成。

Description

储能组件

技术领域

本发明是涉及一种储能组件，特别是涉及一种于负极表面包覆有一保护层的储能组件。

背景技术

随着可携带式电子产品与电动车辆的发展，能兼具高能量、快速充放电、长使用时间等特性的储能组件，成为各方开发的主要目标之一。

一般来说，储能组件可分为电池和电容器两种。

电池本身为利用氧化还原所产生的化学能原理来储存电能，其设计上是以正常使用情况下做长效性的小电流放电为主，故电极材料的开发是着重在长时间使用及高电量储存的方面，必须具有高能量密度。但其缺点是由于涉及电极结构的化学氧化还原，反应速率较慢，一次充电往往需要耗费数小时的等待时间，无法适应高功率输出的需求，若勉强为之则会造成电池性能的劣化。

另一方面，电容器乃利用电荷积聚的物理方式储能，因此短时间即能完全充电，并能将所储存的电量在瞬间完全放出。例如利用电化学储能的超高电容器能在短时间内快速进行充放电，具备高功率的优点，可于瞬间提供相当高的电流。但综观目前的超高电容器系统，主要是以电极与电解液离子间的吸附/脱附进行物理储能，其所能储存的能量实在太低，无法与电池相比拟，使其用途仅受限于各类备用电源的范畴。

因此，开发兼具高能量与高功率特性的储能组件，能够兼有电池的「高能量」，以及电容器的「高功率」特性者，便成为各方所努力的目标。

储能组件能储存的能量(E)正比于组件的电容量(Q)与组件工作电压(V)。在现有超高电容器中，是由高表面积碳材或金属氧化物组成电极材料，搭配含有离子盐类的水溶液或非水溶液作为电解液，其组件由两相同电极对称组成。但此种对称型组件在水系电解液中的工作电压最大仅能达1.2V，若改用非水系电解液，其工作电压最大仅达2.5～2.7V，能量密度无法提高。另一方面，具有氧化还原能力的金属氧化物如RuO₂则由于其原料价格非常昂贵，因而欠缺市场竞争性。因此，为了增加可供利用的电位区间，提高组件工作电压，近年来陆续有多种利用不对称电极的设计推出，顾名思义乃是采取两种不同材料分别作为组件的正、负极者。

在美国专利5,953,204号中所公开的电双层电容器，是以活性碳为正极，而以不与锂离子产生合金化的多孔性镍(Ni)集电体上担负能让锂离子嵌入/脱出的碳材作为负极，其工作电压可达4.0V。在世界专利WO2005/096333中所开发的有机电解质电容器，是以活性碳为正极，而以能让溶液中锂离子嵌入的介孔碳材(mesoporous carbon)作为负极，其工作电压可达4.0V。但由于碳材与锂离子的嵌入反应电位相当接近于0V，在快速充放电过程中很容易造成锂金属沉积在碳材表面，进而刺穿隔离膜而发生短路。此外，为达高电容量的效果，以上所提及的负极碳材必须具有特定结构，因此，需经过复杂且成本昂贵的特殊化学制造程序。美国专利6,252,762号发表利用电双层吸附特性的活性碳作为正极活性材料，搭配一种具备让电解液中锂离子嵌入的Li₄Ti₅O₁₂活性材料，其工作电压可达3.0V，但Li₄Ti₅O₁₂负极活性材料与锂离子的反应电位较碳材高，约1.5V，如此一来降低了组件可利用的电位区间，且此材料必须在特定合成条件下才能具有良好的充放电容量维持率，其合成条件繁杂不易掌控。

以上系统所使用的负极材料中，碳材与锂离子反应具有372mAh/g的理论电容量，但与锂离子的嵌入反应电位相当接近于0V，在快速充放电过程中很容易造成锂金属沉积在碳材表面，进而刺穿隔离膜而发生短路。Li₄Ti₅O₁₂材料与锂离子的反应电位较碳材高，约1.5V，虽然提高了安全性但降低了组件可利用的电位区间，且其与锂离子反应仅有140～160mAh/g的低电容量，若欲制作一大容量的组件，就必须使用相当大量的活性材料，无形中也增加了整体组件的重量。

此外，虽然目前可通过使用如锑、铋、硅、锡、铅、铝、镓、铟、镉或锌等材料为负极，通过这些材料与锂离子反应形成合金的反应，来达到使负极具备较碳材更高的电容量的目的，但此类负极材料于锂离子在嵌入反应形成合金时，会伴随发生较原材料数倍的体积膨胀，而当锂离子脱出合金时，其体积又会收缩回到原始材料状态。此一嵌入-脱出的反应过程造成剧烈的体积膨胀-收缩，其对材料产生的应力，往往使材料结构脆裂而瓦解，影响材料寿命甚巨。因此，在使用类似合金负极时，首先必须能解决如何使电极结构稳定化的问题。

发明内容

本发明的目的在于基本上克服上述现有的储能组件的种种缺陷，从而提供一种具有高能量的储能组件。

本发明提供一种储能组件，包括：一正极；一负极，表面包覆有一保护层；以及电解液。

该正极由一具备快速储能的电化学电容能力者披覆于一集电体所构成，该负极则由能与锂离子产生电化学反应的金属材料所构成，且金属材料表面进一步包覆有一保护层，该保护层是由该金属材料的氧化物或氢氧化物所构成，此金属材料并可直接作为集电体之用。正极与负极之间并搭配含锂离子盐类的电解液，以使该储能组件具备高能量与快速充放电的能力。

本发明的优点在于：本发明采用正极与负极以不同材料的不对称设计，可使本发明的储能组件的工作电压有效地被提高，达到提高能量的目的。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为实施例1的具有活性碳/铝(含2.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图2为实施例2的具有活性碳/铝(含4.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图3为实施例2的具有活性碳/铝(含4.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在1mA充放电循环下，电容量维持率随循环次数的变化。

图4为实施例3的具有活性碳/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图5为实施例3的具有活性碳/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在1mA充放电循环下，电容量维持率随循环次数的变化。

图6为实施例4的具有导电高分子PMeT/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图7为实施例4的具有导电高分子PMeT/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在2mA充放电循环下，电容量维持率随循环次数的变化。

图8为实施例5的具有导电高分子PEDOT/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图9为实施例5的具有导电高分子PEDOT/铝(含6.0V化成表面保护层)不对称电极结构的储能组件在1.5mA充放电循环下，电容量维持率随循环次数的变化。

图10为比较实施例1的具有活性碳/活性碳对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图11为比较实施例2的具有导电高分子/铝不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图12为比较实施例3的具有活性碳/铝不对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图13为比较实施例4的具有活性碳/活性碳对称电极结构的储能组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。

图14为比较实施例4的具有活性碳/活性碳对称电极结构的储能组件在1mA充放电循环下，电容量维持率随循环次数的变化。

具体实施方式

本发明的一实施例，提供一种储能组件，包括一正极，一负极，表面包覆有一保护层，以及电解液。

本发明为一种不对称电极结构的设计，正极由一具备快速储能的电化学电容能力者披覆于一集电体所构成，负极则由能与锂离子产生电化学反应的金属材料所构成，此金属材料并可直接作为集电体之用。此外，负极金属材料表面进一步包覆有一保护层，可由该金属材料的氧化物或氢氧化物所构成。正极与负极间并搭配含锂离子盐类的电解液，以使该储能组件具备高能量与快速充放电的能力。

本发明正极具备快速储能的电化学电容材料可包含活性碳、导电高分子等。若使用的正极活性物质为活性碳，所利用的储能机制为对电解液离子吸附/脱附的高度可逆性，可快速充放电，其电容量约为20～30mAh/g。有鉴于储能组件的能量正比于材料的电容量，因此除活性碳以外，具备快速掺杂-去掺杂反应能力且高可逆性的导电高分子如聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)等导电性高分子及其相关衍生物，其电容量约为40～70mAh/g，也可作为正极活性物质使用。其中尤以聚噻吩(polythiophene)类衍生物的聚3-甲基噻吩(poly(3-methylthiophene)，PMeT)、聚3，4-乙撑双氧噻吩(poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)、聚3-(4-氟苯噻吩)(poly(3-(4-fluorophenylthiophene))，PFPT)等具有较佳的稳定性及较高的反应电位，有利于组件工作电压的提升，由于储能组件的能量正比于材料的工作电压，因此如PMeT、PEDOT、PFPT等，特别有利于组件能量密度的提高。正极可由活性碳、导电高分子或其组合披覆于一集电体所构成，此集电体通常为具有良好导电性的材料，如铝、镍、不锈钢、碳、铂等，通常以铝为较佳的选择。

本发明储能组件所使用的的负极材料较正极材料具有更高电容量，且能与锂离子通过电化学反应形成合金，如锑、铋、硅、锡、铅、铝、镓、铟、镉或锌等材料都有此能力，其电容量较碳材电容量(372mAh/g)更高。本发明中此负极材料可直接作为集电体之用，因此以具优良导电性的金属材料为佳。在能与锂离子反应形成合金的金属材料中，铝的密度为2.70g/cm³，远较其它金属材料为轻(锑：6.68g/cm³，铋：9.79g/cm³，锡：7.31g/cm³，铅：11.34g/cm³，镓：5.91g/cm³，铟：7.31g/cm³，锌：7.14g/cm³，镉：8.65g/cm³)，若能直接使用铝箔作为负极活性材料并扮演集电体之用，一方面因铝相较于现行储能组件负极集电体常使用的铜、镍等具有重量轻的优点，而能使组件整体能量密度获得提高，另一方面则因得免去进行繁杂的活性物质涂布、干燥、辊压程序，制备过程更为简便。此外铝与锂离子间嵌入与脱出的反应电位约在0.2～0.5V之间，其较碳材为高可因此避免发生短路的可能。另此外，鉴于所形成合金材料在充放电过程中因脆裂而产生结构瓦解的问题，本发明于铝负极表面更进一步形成一保护层，通过此保护层的存在得以在施以电化学过程中与电解液中锂离子产生反应后形成一稳定架构(matrix)，即可达到稳定化电极结构的目的，有利于组件在长时间充放电循环的电容量维持。此保护层为铝箔表面经化学或电化学方式化成处理者，使其表面部分形成含有氧化物或氢氧化物的保护层皮膜，此皮膜厚度由化成电压决定，约为1.3nm/V。一般来说该保护层厚度可在1～200nm之间，以1～50nm间较佳。

此外，本发明所使用的电解液为含锂离子盐类的溶液，其中该锂离子盐类可包含如LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiB(C₂O₄)₂、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂、LiN(C₂F₅SO₂)₂或LiC(CF₃SO₂)₃等，其浓度可在0.2～2M之间。

综上所述，正极与负极采不同材料的不对称设计可使组件工作电压有效地被提高，达到提高能量的目的。

【实施例1】活性碳/铝箔(含表面保护层)不对称电极结构(1)

首先，将活性碳粉末(

SX Ultra activated carbon)加入以CMC(羧甲基纤维素，钠盐)溶于去离子水/甲醇(体积比1:1)所配制成的粘结剂溶液中进行搅拌，直至得到一均匀浆料。此浆料中活性碳：粘结剂的重量比为90：10。之后，以刮刀将浆料涂布于铝箔上，并待溶剂挥发后置于真空烘箱中烘干。待以辊压机进一步将极板压实后，裁剪成所需尺寸备用。

采用表面经化学或电化学化成处理的铝箔为负极，其表面部分含有氧化物或氢氧化物的保护层皮膜。此皮膜的化成电压为2.0V。

取涂布活性碳的铝箔极片(0.0220g)为正极与负极蚀刻铝箔(2.0V化成，0.0158g)，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以0.25mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30分钟。图1为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.4～4.2V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为17.9Wh/kg。

【实施例2】活性碳/铝箔(含表面保护层)不对称电极结构(2)

首先，将活性碳粉末(

A Supra)加入以导电碳与粘结剂溶于去离子水所配制成的粘结剂溶液中进行搅拌，直至得到一均匀浆料。此浆料中活性碳：导电碳：粘结剂的重量比为100：5：10。之后，以刮刀将浆料涂布于铝箔上，并待溶剂挥发后置于真空烘箱中烘干。待以辊压机进一步将极板压实后，裁剪成所需尺寸备用。

采用表面经化学或电化学化成处理的铝箔为负极，其表面部分含有氧化物或氢氧化物的保护层皮膜。此皮膜的化成电压为4.0V。

取涂布活性碳的铝箔极片(0.0097g)为正极与负极蚀刻铝箔(4.0V化成，0.0158g)，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以1mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30秒。图2为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.8～4.4V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为13.3Wh/kg。

图3为此组件在1mA充放电循环下，电容量随循环次数的变化，经500次充放电循环后，电容量维持率约为82.2％。

【实施例3】活性碳/铝箔(含表面保护层)不对称电极结构(3)

首先，将活性碳粉末(

采用表面经化学或电化学化成处理的铝箔为负极，其表面部分含有氧化物或氢氧化物的保护层皮膜。此皮膜的化成电压为6.0V。

取涂布活性碳的铝箔极片(0.0097g)为正极与负极蚀刻铝箔(6.0V化成，0.0158g)，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以1mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30秒。图4为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.8～4.4V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为13Wh/kg。

图5为此组件在1mA充放电循环下，电容量随循环次数的变化，经500次充放电循环后，电容量维持率约为92.0％。

【实施例4】导电高分子/铝箔(含表面保护层)不对称电极结构(1)

首先，以3-甲基噻吩(3-methylthiophene)为单体，加入氯化铁氧化剂，于三氯甲烷溶剂中进行反应，并以冰浴控制其反应速率。待反应5小时后进行抽气过滤，并将甲醇与去离子水清洗所得的产物，于70℃真空下烘干，即可获得粉末状的聚3-甲基噻吩poly(3-methylthiophene，PMeT)导电高分子。

接着，将PMeT粉末与导电碳混合均匀，加入以CMC溶于去离子水/甲醇(体积比1:1)所配制成的粘结剂溶液中进行搅拌，直至得到一均匀浆料。此浆料中PMeT：导电碳：粘结剂的重量比为70：20：10。之后，以刮刀将浆料涂布于铝箔上，并待溶剂挥发后置于真空烘箱中烘干。待以辊压机进一步将极板压实后，裁剪成所需尺寸备用。

取涂布PMeT的铝箔极片(0.0106g)为正极，蚀刻铝箔(6.0V化成，0.0158g)为负极，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以2mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30秒。图6为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.2～3.6V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为16.0Wh/kg。

图7为此组件在2mA充放电循环下，电容量随循环次数的变化，经500次充放电循环后，电容量维持率约为87.5％。

【实施例5】导电高分子/铝箔(含表面保护层)不对称电极结构(2)

首先，以3，4-乙撑双氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene，EDOT)为单体，加入1.5倍摩尔比的对-甲苯磺酸铁(Iron(III)p-toluenesulfonate)为氧化剂，于正丁醇溶剂中进行反应，并以冰浴控制其反应速率。待反应5小时后进行抽气过滤，并将甲醇与去离子水清洗所得的产物，于70℃真空下烘干，即可获得粉末状的聚3，4-乙撑双氧噻吩(poly(3，4-ethylenedioxythiophene)，PEDOT)导电高分子。

接着，将PEDOT粉末与导电碳混合均匀，加入以EPDM rubber溶于正庚烷所配制成的粘结剂溶液中进行搅拌，直至得到一均匀浆料。此浆料中PEDOT：导电碳：粘结剂的重量比为70：20：10。之后，以刮刀将浆料涂布于铝箔上，并待溶剂挥发后置于真空烘箱中烘干。待以辊压机进一步将极板压实后，裁剪成所需尺寸备用。

取涂布PEDOT的铝箔极片(0.0140g)为正极，蚀刻铝箔(6.0V化成，0.0158g)为负极，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以1.5mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30秒。图8为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.4～3.8V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为11.7Wh/kg。

图9为此组件在1.5mA充放电循环下，电容量随循环次数的变化，经500次充放电循环后，电容量维持率约为80.5％。

【比较实施例1】活性碳/活性碳对称电极结构

首先，将活性碳粉末(

SX Ultra activated carbon)加入以CMC溶于去离子水/甲醇(体积比1:1)所配制成的粘结剂溶液中进行搅拌，直至得到一均匀浆料。此浆料中活性碳：粘结剂的重量比为90：10。之后，以刮刀将浆料涂布于铝箔上，并待溶剂挥发后置于真空烘箱中烘干。待以辊压机进一步将极板压实后，裁剪成所需尺寸备用。

取两片相同涂布活性碳的铝箔极片(0.0197g)分别作为正极与负极之用，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以0.42mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30分钟。图10为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为0～2.5V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为3.59Wh/kg。

【比较实施例2】导电高分子/铝箔不对称电极结构

以涂布PMeT的铝箔极片(0.0195g)为正极，铝箔(未经蚀刻，未化成，0.0120g)为负极，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组件以0.18375mA定电流进行连续充放电测试。图11为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为1.0～3.6V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为8.21Wh/kg。

【比较实施例3】活性碳/铝箔不对称电极结构

首先，将活性碳粉末(

取涂布活性碳的铝箔极片(0.0197g)为正极，蚀刻铝箔(未化成，0.0125g)为负极，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以0.21mA定电流进行测试。图12为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为2.6～4.4V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为8.26Wh/kg。

【比较实施例4】活性碳/活性碳对称电极结构

首先，将活性碳粉末(

取两片相同涂布活性碳的铝箔极片(0.0100g)分别作为正极与负极之用，搭配含1M LiPF₆盐类的电解液组成测试组件。此组成组件以1mA定电流进行测试，每次充放电循环过程中静置平衡30秒。图13为此组件在定电流充放电的各次循环充放电曲线。组件电压范围为0～3.2V，以正、负极总重量换算得到的组件能量密度为4.77Wh/kg。

图14为此组件在1mA充放电循环下，电容量随循环次数的变化，经500次充放电循环后，电容量维持率约为72％。

上述实施例1～5与比较实施例1～4的实验数据归纳列于表一与表二。

表一

实验编号	正极	负极	工作电压(V)	能量密度(Wh/kg)
					比较实施例1	活性碳	活性碳	0.0～2.5	3.59
比较实施例2	导电高分子PMeT	铝箔	1.0～3.6	8.21
					比较实施例3	活性碳	铝箔	2.6～4.4	8.26
实施例1	活性碳	铝箔(含2.0V化成表面保护层)	2.4～4.2	17.9
					实施例2	活性碳	铝箔(含4.0V化成表面保护层)	2.8～4.4	13.3
实施例3	活性碳	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.8～4.4	13.0
					实施例4	导电高分子PMeT	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.2～3.6	16.0
实施例5	导电高分子PEDOT	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.4～3.8	11.7

相较于正、负电极采相同活性碳的对称型设计，采用铝箔为负极材料的不对称型组件是具有较高的工作电压及能量密度，而在负极铝箔表面另形成一保护层时，将更有利于能量密度的提升。

表二

实验编号	正极	负极	工作电压(V)	能量密度(Wh/kg)	500次循环电容量维持率(％)
						比较实施例4	活性碳	活性碳	0.0～3.2	4.77	72
实施例2	活性碳	铝箔(含4.0V化成表面保护层)	2.8～4.4	13.3	82.2

实施例3	活性碳	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.8～4.4	13.0	92.0
						实施例4	导电高分子PMeT	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.2～3.6	16.0	87.5
实施例5	导电高分子PEDOT	铝箔(含6.0V化成表面保护层)	2.4～3.8	11.7	80.5

如比较实施例4中采正、负电极相同活性碳的对称型设计者，其工作电压相较比较实施例1中提高仅有助于能量密度自3.59Wh/kg至4.77Wh/kg的微幅提升，但此举对循环过程的电容量维持率产生不利影响。相较于正、负电极采相同活性碳的对称型设计，本发明于负极表面包覆有一保护层的不对称型组件是具有较高工作电压、能量密度及较佳的电容量维持率。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种储能组件，包括：

一正极，所述正极是由具备快速储能的电化学电容能力的材料披覆于一集电体所构成；

一负极，表面包覆有一保护层，其中所述负极是由一可与锂离子产生电化学反应的金属材料所构成，所述金属材料为铝，所述保护层是由所述金属材料的氧化物或氢氧化物所构成；以及

一电解液，所述电解液包含锂离子盐类。

2.根据权利要求1所述的储能组件，其中所述正极材料是由活性碳、导电高分子或其组合所构成。

3.根据权利要求2所述的储能组件，其中该导电高分子为聚3-甲基噻吩或聚3，4-乙撑双氧噻吩。

4.根据权利要求1所述的储能组件，其中所述集电体为铝。