[发明专利]一种锂离子电容电池

权利要求书

1.一种锂离子电容电池，其特征在于，包括正极、隔膜、电解液、粘合剂、导电添加剂和负极，所述电容电池的能量密度和功率密度分别为10-100Wh/kg和1-5kW/kg；所述正极包括石墨烯和磷酸铁锂，按质量百分数计，所述石墨烯占正极的20％-90％；所述负极包括碳材料。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，按质量百分数计，所述石墨烯占正极的55％-80％。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，按质量百分数计，所述石墨烯占正极的72％。

4.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述石墨烯在正极中的层数为1-10层，每层尺寸为1-10μm。

5.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述石墨烯为含氧量和比表面积分别为5％-50％和500-1500m²/g的三维多孔结构。

6.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述碳材料为介孔碳、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种。

7.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述石墨烯的制法如下：

1)在超声波振荡的条件下，于溶剂中分散氧化石墨，得到氧化石墨烯悬浮液；

2)按质量份计，向所述悬浮液中加入质量比为3:7-10的铝和碱溶液，反应得到混合液；

3)将所述混合液依次经过滤、洗涤和干燥后得到石墨烯。

8.如权利要求7所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述悬浮液的浓度为5g/L-12g/L。

9.如权利要求1所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述磷酸铁锂由固相合成法制备，其制法如下：

1)于溶剂中球磨锂源、铁源和磷酸根源组成的混合液；

2)干燥所述混合液，得到混合颗粒；

3)于惰性气氛下，将所述混合颗粒加入反应器中，在460-520℃下保温1.5-2.5h；

4)停止通入惰性气体，在650-800℃下保温3-6h，得到磷酸铁锂。

10.如权利要求9所述的一种锂离子电容电池，其特征在于，所述磷酸铁锂为尺寸在0.1-10μm的橄榄石型颗粒。