[发明专利]一种电容器

说明书

本发明公开了一种电容器，该电容器包括正极、负极和介于正极与负极之间的电解质，所述正极包括正极材料，所述正极材料包括正极活性材料和组成化学式为LixMyMn1‑yOz的添加剂，其中，x、y、z代表原子％值，0.92≤x≤0.98，0.83≤y≤0.88，1.6≤z≤2，所述负极包括负极材料，所述负极材料包括组成化学式为Si_aSn_bNi_cC_d的负极活性材料，其中，a、b、c、d代表原子％值，25≤a≤35，6≤b≤10，3≤c≤5，1.6≤d≤2。本发明的电容器正负极材料性能良好，安全可靠，具有较高的比能量。

技术领域

本发明涉及电力设备领域，具体涉及一种电容器。

背景技术

随着信息技术、电子产品、车用能源等领域中新技术的迅速产生和发展，人们更加关注新颖的超级电容器的研究与开发。超级电容器是近几年发展起来的一种能够大容量存储电能，并且具有大功率放电特性的电容器，是一种介于电容器与电池之间的新型储能器件。超级电容器与传统电容器不同，它通过电极和电解液之间的界面或电极表面或内部的可逆的氧化还原反应进行电荷存储，也正因为此，超级电容器可以反复充放电数十万次。

在正极材料中，锂被加入活性材料中，而在脱锂化过程中锂离子从该活性材料被去除。目前在锂离子电池中应用的阳极中绝大多数是通过在充电以及放电过程中锂的嵌入和脱嵌的机理起作用。在负极材料中，硅/金属型复合中的金属组分可以提高材料的电子电导，减小硅材料的极化，提高硅材料的倍率性能。金属的延展性可以在一定程度上抑制硅材料的体积效应，提高循环性能，但制备过程中产生的硅结构缺陷具有很高的电化学活性，会导致不可逆容量变大。同电池相比，超级电容器存在着比能量低的缺点，从而影响其在新能源汽车、能量回收、新能源储能等要求能量密度高的领域的应用。因此，需要着重对电容器的正负极材料进行研究以提高其应用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电容器，该电容器的正负极材料性能良好，安全可靠，具有较高的比能量。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种电容器，包括正极、负极和介于正极与负极之间的电解质，所述正极包括正极材料，所述正极材料包括正极活性材料和组成化学式为LixMyMn1-yOz的添加剂，其中，x、y、z代表原子％值，0.92≤x≤0.98，0.83≤y≤0.88，1.6≤z≤2；

所述负极包括负极材料，所述负极材料包括组成化学式为SiaSnbNicCd的负极活性材料，其中，a、b、c、d代表原子％值，25≤a≤35，6≤b≤10，3≤c≤5，1.6≤d≤2。

优选地，所述正极活性材料选自MnO₂、Na₄Mn₁₄O₂₆·9H₂O、LiCoO中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述正极材料的添加剂中M选自Fe、Cr或Co。

优选地，所述正极活性材料的添加剂选自Li_0.92M_0.85Mn_0.15O_1.6、Li_0.95M_0.83Mn_0.17O_1.8、Li_0.98M_0.88Mn_0.12O₂中的一种。

优选地，以正极材料的百分含量为基准，所述添加剂的含量为15-22wt％。

优选地，以负极材料的百分含量为基准，所述负极活性材料的含量为75-85wt％。