CN111081479A - 一种超级锂离子电池电容器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超级锂离子电池电容器。所述超级锂离子电池电容器包括电容器外壳和位于电容器外壳内的有机电解液以及由正极片、负极片和隔膜形成的电芯；所述正极片包括LiNi0.9Co0.09W0.01O2；所述负极片包括软碳和人造石墨材料。针对现有技术中超级电容电池能量密度低、寿命短、适用电压范围窄的问题。本发明所述锂离子电池电容器具有较高的能量密度和较长的使用寿命，大电流充放电能力强，具有较宽的使用温度范围和电压范围，而且漏电流(自放电率)极低，具有非常优异的电压(电荷)保持率和容量保持率。
Description
技术领域
本发明属于化学电源技术领域，具体涉及一种超级锂离子电池电容器。
背景技术
随着信息化和智能化的高速发展，社会对蓄电器件的能量密度和输出功率要求越来越高，锂离子电池和电容器等成为当前研究热点。锂离子电池具有能量密度高、自放电率低等优点，但倍率性能不理想，功率密度较低，而且锂离子电池的电压范围在2.5V～4.2V之间，高于4.2V时，电池正极材料和电解液不稳定、易氧化，负极表面易析出锂形成锂枝晶，带来安全隐患。电容器虽然具有功率密度高、循环寿命长等优点，但能量密度相对较低，而且自放电率较大。为了满足高能量密度、高输出特性的需求，近年来，一种被称之为混合式电容器的蓄电装置非常引人注目，它将锂离子电池和电双层电容器的蓄电原理结合。
CN1954397B公开了一种电容器。所述方法以活性碳为活性物质，将丙烯类树脂粘合剂和乙炔黑混合成浆料，涂敷铝网上，形成正、负极；然后将负极与锂金属连接，形成原电池，再通过“充电”的方式，使锂离子嵌入负极；待负极嵌锂完成后，将这种嵌有锂离子的负极与正极组装成混合层电容器。但是这种在负极嵌锂离子方式，须在无水条件下进行，成本高，而且工艺复杂，操作难度大，实用性不高。
CN100481609公开了一种超级电容电池，所属超级电容器基于超级电容器界面双电层和锂离子电池嵌入和脱嵌两方面特点于一身。其中，正极活性电极材料采用锂离子嵌入化合物和多孔炭材料的混合物以及它们的复合材料；负极活性电极材料采用多孔炭材料和石墨类材料的混合物以及它们的复合材料。所述方法只是解决了部分锂离子来源问题，并未解决正、负极多孔炭材料的锂离子来源，因此所述超级电容电池的能量密度并不高，而且其中多孔炭材料含量越高，其能量密度越低。另外，活性炭适合作为水基双电层电容器的活性材料，由于活性炭的表面积大，在有机锂离子体系中，其表面形成SEI膜需要消耗大量锂离子，因此活性炭用于超级电容电池中，会进一步降低其能量密度。
因此，本领域需要开发一种新型锂离子电池电容器，其具有更高能量密度、寿命更长、宽使用电压范围宽(2.5V～4.5V)等优点。
发明内容
针对现有技术中超级电容电池能量密度低、寿命短、适用电压范围窄的问题。本发明的目的在于提供一种超级锂离子电池电容器，所述锂离子电池电容器具有较高的能量密度，大电流充放电能力强，具有较宽的使用温度范围和电压范围，而且漏电流(自放电率)极低，具有非常优异的电压(电荷)保持率和容量保持率。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种超级锂离子电池电容器，所述超级锂离子电池电容器包括电容器外壳和位于电容器外壳内的有机电解液以及由正极片、负极片和隔膜形成的电芯；所述正极片包括LiNi0.9Co0.09W0.01O2；所述负极片包括软碳和人造石墨材料。
本发明正极NCW90(LiNi0.9Co0.09W0.01O2)材料中，1mol NCW90物质中的镍含量达到0.9mol，其放电克容量高达231mAh/g，远高于同条件下的LiNi0.8Co0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2等正极材料的放电克容量，作为化学电源的正极材料，可以显著提高能量密度。
本发明所述负极活性材料采用人造石墨和软碳二者的混合物。由于人造石墨具有340mAh/g的高克容量和各向同性的特性，可以使负极具有一定的大电流充放电特性和高容量特性，但是当电流的倍率进一步增大时，则充电时锂离子很可能来不及嵌入，从而吸附在材料的外面，产生析锂现象，带来安全上的风险隐患，尤其是在低温下；软碳具有较大的比表面和280mAh/g左右的克容量，其较大的比表面积与多孔特性，可以产生电容效应，使来不及嵌入的锂离子吸附在软碳的多孔之中，可以实现比人造石墨大得多的倍率充电。但如果只采用软碳作为活性材料，则软碳较低的松装密度、较高的比表面积会要求更多的粘结剂和溶剂，同时涂布时容易掉粉，给生产中的涂布制片带来困难和产率低下，同时其相对较低的克容量和较大的首次不可逆容量损失，会造成相对较低的能量密度；如果把软碳和人造石墨以适宜的比例混合起来使用，可以吸纳两者的优势，避免二者的缺点，既能实现大倍率充放电又具有高比能量密度特性，即实现锂离子电池电容特性。
本发明通过正、负极材料的选择，所制得的锂离子电池电容器的漏电流(自放电率)极低，锂离子电池电容器具有非常优异的电压(电荷)保持率和容量保持率。
本发明所述正、负极片通过离子透过性微孔膜隔离并卷绕形成卷芯；所述离子透过性微孔膜采用聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯(PP/PE/PP)微孔膜；所述电容器外壳采用金属壳。
优选地，所述正极活性材料LiNi0.9Co0.09W0.01O2为由棒状一次颗粒组成的二次球形团聚体材料。
优选地，所述棒状一次颗粒的宽度<100nm，例如1nm、5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm或90nm等。
本发明所述NCW90材料一次颗粒的宽度<100nm，远小于商业化LiNi0.8Co0.2O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.85Co0.10Al0.05O2的一次颗粒宽度500nm，锂离子脱嵌距离短，大电流充放电能力更强。本发明所述棒状一次颗粒的宽度为棒状一次颗粒的横截面最远点距离，若横截面为圆，则应为圆的直径。
优选地，所述棒状一次颗粒的长度<1μm，例如0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm或0.9μm等。
本发明采用宽度小于100nm，长度小于1μm的细棒状一次颗粒LiNi0.9Co0.09W0.01O2(NCW90)组成的二次球形团聚体材料作为正极活性物质，在充放电循环过程中吸收了各向异性的晶格应变，从而抑制了微裂纹的扩展，防止了正极颗粒断裂，微裂纹的抑制保持了正极粒子在循环过程中晶格的突然收缩和膨胀的力学完整性，并保护了粒子内部免受有害电解液的侵蚀，从而获得长寿命。
优选地，所述二次球形团聚体材料的粒径D50为3～8μm，例如3.5μm、4μm、4.5μm、5μm、5.5μm、6μm、6.5μm、7μm或7.5μm等。
优选地，所述正极片还包括导电剂和粘结剂。
优选地，所述导电剂包括活性炭和多壁碳纳米管。
本发明所述锂离子电池电容器正极中添加了多壁碳纳米管(MWCNT)后有利于正极的快速充放电，这是因为MWCNT比一般导电剂的导电能力更加突出。
优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述LiNi0.9Co0.09W0.01O2的含量为80.0wt％～90.0wt％，例如80.5wt％、81.0wt％、81.5wt％、82.0wt％、82.5wt％、83.0wt％、83.5wt％、84.0wt％、84.5wt％、85.0wt％、85.5wt％、86.0wt％、86.5wt％、87.0wt％、87.5wt％、88.0wt％、88.5wt％、89.0wt％或89.5wt％等。
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述活性炭的含量为2wt％～15.5wt％，例如2.5wt％、5wt％、5.5wt％、7wt％、7.5wt％、8wt％、8.5wt％、10wt％、12wt％、12.5wt％、13wt％或15wt％等。
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述多壁碳纳米管的含量为0.5wt％～1.0wt％，例如0.55wt％、0.6wt％、0.65wt％、0.7wt％、0.75wt％、0.8wt％、0.85wt％、0.9wt％或0.95wt％等。
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述聚偏氟乙烯的含量为4.0wt％～7.0wt％，例如4.2wt％、4.5wt％、4.80wt％、5.0wt％、5.2wt％、5.5wt％、5.8wt％、6wt％、6.2wt％、6.5wt％或6.8wt％等。
优选地，所述负极片还包括导电剂和粘结剂。
优选地，所述导电剂包括单壁碳纳米管。
本发明负极活性材料采用人造石墨和软碳二者的混合物，配合水系单壁碳纳米管(SWCNT)材料，由于SWCNT不仅具有优良的电子电导能力，其较大的比表面积，也容易吸附锂离子，带来电容效应。
优选地，所述粘结剂包括羧甲基纤维素和丁苯橡胶。
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述软碳的含量为40.0wt％～47.0wt％，例如40.5wt％、41.0wt％、41.5wt％、42.0wt％、42.5wt％、43.0wt％、43.5wt％、44.0wt％、44.5wt％、45.0wt％、45.5wt％、46.0wt％或46.5wt％等。
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述人造石墨材料的含量为50.0wt％～53.0wt％，例如50.2wt％、50.5wt％、50.8wt％、51.0wt％、51.2wt％、51.5wt％、51.8wt％、52.0wt％、52.2wt％、52.5wt％或52.8wt％等。
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述单壁碳纳米管的含量为0.1wt％～1.0wt％，例如0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％或0.9wt％等。
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述羧甲基纤维素的含量为1.5wt％～2.0wt％，例如1.55wt％、1.60wt％、1.65wt％、1.70wt％、1.75wt％、1.80wt％、1.85wt％、1.90wt％或1.95wt％等。
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述丁苯橡胶的含量为2.0wt％～3.0wt％，例如2.2wt％、2.3wt％、0.4wt％、25wt％、2.6wt％、2.7wt％、2.8wt％或2.9wt％等。
优选地，所述有机电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂。
优选地，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的任意一种或至少两种的组合，优选碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的组合。
优选地，所述碳酸乙烯酯占溶剂的体积百分数为20％～30％(例如21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％等)，所述碳酸二甲酯占溶剂的体积百分数为50％～60％(例如51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％或59％等)，所述碳酸二乙酯占溶剂的体积百分数为10％～15％(例如10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％或14.5％等)，所述碳酸甲乙酯占溶剂的体积百分数为10％～15％，例如10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％或14.5％等。
优选地，所述电解质盐为LiPF6。
优选地，所述电解质盐在有机电解液中的浓度为1.3mol/L～1.6mol/L，例如1.32mol/L、1.35mol/L、1.38mol/L、1.4mol/L、1.42mol/L、1.45mol/L、1.48mol/L、1.5mol/L、1.52mol/L、1.55mol/L或1.58mol/L等。
本发明所述电解质盐在有机电解液中的浓度为1.3mol/L～1.6mol/L，在该范围内，离子电导率随着浓度的升高而增大。当浓度低于1.3mol/L后，离子电导率不足以支撑电容器的大电流充放电特性，当浓度超过1.6mol/L后，离子电导率反而降低，也同样不足以支撑电容器的大电流充放电特性。
优选地，所述添加剂在有机电解液中的浓度<3.0wt％，例如0.2wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2.0wt％、2.2wt％、2.5wt％或2.8wt％等。
优选地，所述添加剂包括成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述添加剂由成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂组成，优选成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂的质量比为(20～35):(20～35):(30～60)，例如20:20:30、22:24:35、25:25:35、28:30:40、29:30:45、30:30:50、32:33:50、35:30:50、35:35:50或35:35:60等。
优选地，所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或碳酸乙烯亚乙酯。
优选地，所述防过充添加剂包括联苯和/或环己苯。
优选地，所述高温添加剂包括1,3-丙烷磺内酯和/或邻苯二甲酸酐。
本发明所述锂离子电池电容器电解液是以LiPF6为电解质盐，溶于一定比例的碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸乙烯酯(EC)的有机溶剂中，并添加成膜剂、防过充和高温添加剂等组合而成的锂离子电池电解液，组成锂离子电池电容器。在2.5V～4.5V电压区间，其充、放电电压变化与充、放电电量呈线性关系，表现出典型的电容器充、放电特性，使其同时具有锂离子电池的高能量密度特性和双电层电容器的高功率密度特性；工作温度范围为-40℃～+85℃，有效地拓宽了锂离子电池电容器的使用温度范围和电压范围，从而大大地增强了它的实用性。
优选地，所述正极片和负极片分别与正极耳和负极耳连接，由正极耳和负极耳引出到电容器外壳的正极和负极端上。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述锂离子电池电容器具有较高的能量密度和较长的使用寿命，大电流充放电能力强，具有较宽的使用温度范围和电压范围，而且漏电流(自放电率)极低，具有非常优异的电压(电荷)保持率和容量保持率；
(2)本发明通过正、负极材料选择和配比，结合电解液，所制得的锂离子电池电容器的漏电流(自放电率)极低，锂离子电池电容器具有非常优异的电压(电荷)保持率和容量保持率。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的NCW90二次颗粒的剖面图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种1520型(直径15.0mm，高度20.0mm)圆柱式锂离子电池电容器：
正极片：由90wt％NCW90(由宽度为30nm，长度为0.5μm的细棒状一次颗粒组成的粒径D50为6μm的二次球形团聚体材料，所述二次颗粒的剖面图如图1所示)、5wt％活性碳、0.5wt％多壁碳纳米管MWCNT和4.5wt％聚偏氟乙烯粘结剂PVDF混合均匀，以N-甲基吡咯烷酮作溶剂，搅拌成浆料，涂布在14μm的铝箔上而成；
负极片：由42wt％软碳、53wt％人造石墨、2.0wt％羧甲基纤维素CMC、2.9wt％可溶性丁苯橡胶粘结剂SBR，以及0.1wt％单壁碳纳米管SWNCT混合均匀，以去离子水作溶剂，搅拌成浆料，涂布在10μm的铜箔上而成；
电芯：所述正、负极片通过PP/PE/PP三层微孔膜隔离并卷绕形成卷芯，正、负极片分别与正极耳、负极耳连接，并由正、负极耳引出到电容器外壳的正、负极端上；
电解液：由20wt％EC、60wt％DMC、10wt％DEC和10wt％EMC体积比组成的溶剂，添加电解质盐为LiPF6，添加占电解液总重量0.5wt％的碳酸亚乙烯酯、0.5wt％的联苯，以及1.0wt％的1,3-丙烷磺内酯添加剂，组成1.3mol/L的有机电解液。
实施例2
一种1520型(直径15.0mm，高度20.0mm)圆柱式锂离子电池电容器：
正极片：由80wt％NCW90(由宽度为50nm，长度为0.4μm的细棒状一次颗粒组成的粒径D50为4μm的二次球形团聚体材料)、12wt％活性碳、1wt％多壁碳纳米管MWCNT和7wt％聚偏氟乙烯粘结剂PVDF混合均匀，以N-甲基吡咯烷酮作溶剂，搅拌成浆料，涂布在14μm的铝箔上而成；
负极片：由46wt％软碳、50wt％人造石墨、1.5wt％羧甲基纤维素CMC、2.0wt％可溶性丁苯橡胶粘结剂SBR，以及0.5wt％单壁碳纳米管SWNCT混合均匀，以去离子水作溶剂，搅拌成浆料，涂布在10μm的铜箔上而成；
电芯：所述正、负极片通过PP/PE/PP三层微孔膜隔离并卷绕形成卷芯，正、负极片分别与正极耳、负极耳连接，并由正、负极耳引出到电容器外壳的正、负极端上；
电解液：由30wt％EC、50wt％DMC、10wt％DEC和10wt％EMC体积比组成的溶剂，添加电解质盐为LiPF6，添加占电解液总重量0.7wt％的碳酸亚乙烯酯、0.7wt％的联苯，以及1.6wt％的1,3-丙烷磺内酯添加剂，组成1.6mol/L的有机电解液。
实施例3
一种1520型(直径15.0mm，高度20.0mm)圆柱式锂离子电池电容器：
正极片：由85wt％NCW90(由宽度为90nm，长度为0.8μm的细棒状一次颗粒组成的粒径D50为8μm的二次球形团聚体材料)、10wt％活性碳、0.7wt％多壁碳纳米管MWCNT和4.3wt％聚偏氟乙烯粘结剂PVDF混合均匀，以N-甲基吡咯烷酮作溶剂，搅拌成浆料，涂布在14μm的铝箔上而成；
负极片：由45wt％软碳、50wt％人造石墨、1.7wt％羧甲基纤维素CMC、2.8wt％可溶性丁苯橡胶粘结剂SBR，以及0.5wt％单壁碳纳米管SWNCT混合均匀，以去离子水作溶剂，搅拌成浆料，涂布在10μm的铜箔上而成；
电芯：所述正、负极片通过PP/PE/PP三层微孔膜隔离并卷绕形成卷芯，正、负极片分别与正极耳、负极耳连接，并由正、负极耳引出到电容器外壳的正、负极端上；
电解液：由20wt％EC、50wt％DMC、15wt％DEC和15wt％EMC体积比组成的溶剂，添加电解质盐为LiPF6，添加占电解液总重量1wt％的碳酸亚乙烯酯、1wt％的联苯，以及1.0wt％的1,3-丙烷磺内酯添加剂，组成1.5mol/L的有机电解液。
对比例1
与实施例1的区别在于，将活性炭作为正负极材料，制得超级电容器。
对比例2
与实施例1的区别在于，将NCW90替换为等量的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，将软碳和人造石墨替换为等量的石墨，制得锂离子电池。
对比例3
采用CN103021671A中实施例1得到的锂离子电池电容器。
性能测试：
采用实施例1-3制得的电池电容器进行测试，充放电电压为2.5V～4.5V，电流为3.0A，测试结果如表1所示：
表1
采用实施例1与对比例1-3得到的电池电容器比较最大工作电压、额定容量、工作温度范围、漏电流、能量密度和功率密度，结果如表2所示：
表2
| 比较项目 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | 实施例1 |
| 大工作电压 | 2.0V～3.0V | 2.5V～4.2V | 2.5V～4.5V | 2.5V～4.5V |
| 额定容量 | 60F(25mAh) | 360mAh | 360F(120mAh) | 440F(145mAh) |
| 工作温度范围 | -25℃～+70℃ | -20℃～+60℃ | -40℃～+85℃ | -40℃～+85℃ |
| 漏电流 | ≤100μA | 10～100μA | ≤1.0μA | ≤1.0μA |
| 能量密度 | 10Wh/kg | 170Wh/kg | 62Wh/kg | 75Wh/kg |
| 功率密度 | 980W/kg | 1700W/kg | 2550W/kg | 3000W/kg |
根据表1、表2可以看出，正极采用NCW90，结合多壁碳纳米管材料，负极采用软碳、和石墨类材料，结合单壁碳纳米管材料，组成超级锂离子电池电容器，在2.5V～4.5V电压区间，同时具有锂离子电池的高能量密度特性和双电层电容器的高功率密度特性，不仅解决了现有技术中的难题，而且超出了CN103021671A的发明成果，尤其是在相同规格尺寸的电容器中，在保持其它特性性能的基础上，额定容量、能量密度和功率密度得到大幅提高，有望应用在新能源汽车上和储能上，从而大大地增强了它的实用性。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述超级锂离子电池电容器包括电容器外壳和位于电容器外壳内的有机电解液以及由正极片、负极片和隔膜形成的电芯；所述正极片包括LiNi0.9Co0.09W0.01O2；所述负极片包括软碳和人造石墨材料。
2.如权利要求1所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述正极活性材料LiNi0.9Co0.09W0.01O2为由棒状一次颗粒组成的二次球形团聚体材料；
优选地，所述棒状一次颗粒的宽度<100nm；
优选地，所述棒状一次颗粒的长度<1μm；
优选地，所述二次球形团聚体材料的粒径D50为3～8μm。
3.如权利要求1或2所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述正极片还包括导电剂和粘结剂；
优选地，所述导电剂包括活性炭和多壁碳纳米管；
优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。
4.如权利要求1-3之一所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述LiNi0.9Co0.09W0.01O2的含量为80.0wt％～90.0wt％；
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述活性炭的含量为2wt％～15.5wt％；
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述多壁碳纳米管的含量为0.5wt％～1.0wt％；
优选地，以LiNi0.9Co0.09W0.01O2、活性炭、多壁碳纳米管和聚偏氟乙烯的总质量记为100wt％，所述聚偏氟乙烯的含量为4.0wt％～7.0wt％。
5.如权利要求1-4之一所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述负极片还包括导电剂和粘结剂；
优选地，所述导电剂包括单壁碳纳米管；
优选地，所述粘结剂包括羧甲基纤维素和丁苯橡胶。
6.如权利要求1-5之一所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述软碳的含量为40wt％～47.0wt％；
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述人造石墨材料的含量为50.0wt％～53.0wt％；
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述单壁碳纳米管的含量为0.1wt％～1.0wt％；
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述羧甲基纤维素的含量为1.5wt％～2.0wt％；
优选地，以软碳、人造石墨材料、单壁碳纳米管、羧甲基纤维素和丁苯橡胶的总质量记为100wt％，所述丁苯橡胶的含量为2.0wt％～3.0wt％。
7.如权利要求1-6之一所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述有机电解液包括溶剂、电解质盐和添加剂；
优选地，所述溶剂包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的任意一种或至少两种的组合，优选碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯的组合；
优选地，所述碳酸乙烯酯占溶剂的体积百分数为20％～30％，所述碳酸二甲酯占溶剂的体积百分数为50％～60％，所述碳酸二乙酯占溶剂的体积百分数为10％～15％，所述碳酸甲乙酯占溶剂的体积百分数为10％～15％。
8.如权利要求7所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述电解质盐为LiPF6；
优选地，所述电解质盐在有机电解液中的浓度为1.3mol/L～1.6mol/L。
9.如权利要求7所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述添加剂在有机电解液中的浓度<3.0wt％；
优选地，所述添加剂包括成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述添加剂由成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂组成，优选成膜添加剂、防过充添加剂和高温添加剂的质量比为(20～35):(20～35):(30～60)；
优选地，所述成膜添加剂包括碳酸亚乙烯酯和/或碳酸乙烯亚乙酯；
优选地，所述防过充添加剂包括联苯和/或环己苯；
优选地，所述高温添加剂包括1,3-丙烷磺内酯和/或邻苯二甲酸酐。
10.如权利要求1-9之一所述的超级锂离子电池电容器，其特征在于，所述正极片和负极片分别与正极耳和负极耳连接，由正极耳和负极耳引出到电容器外壳的正极和负极端上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200428 |
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