CN103985559A - 一种超级电容电池 - Google Patents

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Abstract

一种超级电容电池，其特征在于：包括正极片、负极片、介于正负极片之间的隔膜及电解液，其中所述的正极片的电极材料为锂离子化合物和多孔碳材料的混合物；所述的负极片的电极材料为纳米尺寸的氧化物和聚合物与多孔碳材料的混合物；所述的隔膜为陶瓷纤维和增强纤维的混合物；所述的电解液为非水电解液。本发明的有益效果是提供了一种兼具电容与电池双功能储能特点的超级电容电池，在保持了锂离子电池高电压、高能量密度的同时，还具有超级电容器的高功率密度、大电流放电、良好的循环寿命等特点。

Description

一种超级电容电池
技术领域
本发明属于电化学储能器件领域，尤其是涉及一种超级电容电池。
背景技术
现今，石油资源日渐紧张，环境污染日趋严重，人们对以绿色二次电池为动力的二次能源越来越重视。但是，以传统的铅酸电池为动力的能源，存在铅污染和酸污染，且体积和质量能量密度均较低，限制了其在动力领域的应用。电动工具、电动车辆、航空航天、国防军工、电子信息和仪器仪表等领域的巨大需求，使得以超级电容器和锂离子动力电池为代表的新一代绿色型动力储能器件成为全球高新技术产业领域关注的热点。
目前虽然超级电容器和锂离子动力电池都已经得到广泛应用，但是，锂离子动力电池不具备超级电容的大功率，高电流放电和高循环寿命的特点，而超级电容不具备锂离子动力电池的持久行、稳定性，目前虽有人尝试将二者结合到一起，但是效果并不理想，为此本发明提供了一种新的超级电容电池。
发明内容
为解决上述技术问题，本发提供了一种超级电容电池。
本发明采用的技术方案是：一种超级电容电池，其特征在于：包括正极片、负极片、介于正负极片之间的隔膜及电解液，其中所述的正极片的电极材料为锂离子化合物和多孔碳材料的混合物；所述的负极片的电极材料为纳米尺寸的氧化物和聚合物与多孔碳材料的混合物；所述的隔膜为陶瓷纤维和增强纤维的混合物；所述的电解液为非水电解液。
进一步，所述的一种超级电容电池，所述的锂离子化合物为锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、硅酸亚铁锂中的一种或几种；所述的纳米尺寸的氧化物为二氧化锰、三氧化二铝、二氧化钛、氧化银、二氧化硅、五氧化二钒中的一种或几种；所述的聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩中的一种或几种；所述的多孔碳材料为碳黑、纳米碳管、石墨、碳硅复合物、碳锡复合物中的一种或几种；所述的增强纤维为尼龙纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯纤维中的一种或几种。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，使得新的储能器件同时具有了动力锂电池的持久行和超级电容的大功率、高电流放电、高循环寿命的特点，提高了能源的储存和利用效率，减小了环境污染。
具体实施方式
实施例1
采用常规锂离子电池用磷酸铁锂，采用比表面积为1700㎡/g的活性炭，按比重为4:6的比例称取磷酸铁锂和活性炭，加入少量的丙酮，进行高速球磨35分钟，得到磷酸铁锂-活性炭的复合材料作为正极片的活性材料。采用二氧化锰和聚吡咯以7:3比例配制的混合物，比表面积为1700㎡/g的活性炭，按比重为4:6的比例称取二氧化锰-聚吡咯混合物和活性炭，加入少量丙酮，进行高速球磨50分钟，得到二氧化锰-聚吡咯-活性炭复合材料作为负极片的活性材料。按比重为9:1的比例称取陶瓷纤维和玻璃纤维混合打浆，通过湿法造纸的方法制成制成厚度为0.07mm的隔膜。电解液采用常规非水电解液。在2.5-5V电压范围内工作，放电电流1C容量为5Ah，10C充放电容量维持在4Ah，经过4000次循环后容量保持率﹥80%。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种超级电容电池，其特征在于：包括正极片、负极片、介于正负极片之间的隔膜及电解液，其中所述的正极片的电极材料为锂离子化合物和多孔碳材料的混合物；所述的负极片的电极材料为纳米尺寸的氧化物和聚合物与多孔碳材料的混合物；所述的隔膜为陶瓷纤维和增强纤维的混合物；所述的电解液为非水电解液。
2.根据权利要求1所述的一种超级电容电池，其特征在于：所述的锂离子化合物为锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、硅酸亚铁锂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种超级电容电池，其特征在于：所述的纳米尺寸的氧化物为二氧化锰、三氧化二铝、二氧化钛、氧化银、二氧化硅、五氧化二钒中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种超级电容电池，其特征在于：所述的聚合物为聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种超级电容电池，其特征在于：所述的多孔碳材料为碳黑、纳米碳管、石墨、碳硅复合物、碳锡复合物中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种超级电容电池，其特征在于：所述的增强纤维为尼龙纤维、玻璃纤维、碳纤维、聚乙烯纤维中的一种或几种。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795244A (zh) * 2015-03-27 2015-07-22 洛阳力容新能源科技有限公司 一种电容电池用负极材料、电容电池及其制备方法
CN105990603A (zh) * 2016-07-04 2016-10-05 吴杨 一种高功率超级电容锂电池及其制备方法
CN107026025A (zh) * 2015-09-25 2017-08-08 罗伯特·博世有限公司 对称的混合型超级电容器以及Li3V2(PO4)3作为用于其中的电极材料的用途

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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