[发明专利]锂离子电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种锂离子电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:

提供纳米四氧化三铁材料与活性炭材料，控制所述纳米四氧化三铁材料与活性炭材料的质量比为1:(1～5)；

将所述活性炭材料制备得到锂离子电容器正极片；

将所述纳米四氧化三铁材料制备得到四氧化三铁电极片,并且预锂化所述四氧化三铁电极片，得到锂离子电容器负极片；

采用所述锂离子电容器正极片和所述锂离子电容器负极片，以及采用有机电解液，组装成所述锂离子电容器。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备锂离子电容器正极片包括将所述活性炭材料与导电添加剂和粘结剂按照质量比(70～100):(0～20):(0～20)混合均匀，加入溶剂搅料后得到正极浆料，并将所述正极浆料均匀涂覆于铝箔上，经干燥、辊压及冲片处理。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭材料的比表面积大于等于1200m²/g，总孔容积大于等于0.5cm³/g。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备四氧化三铁电极片包括将所述纳米四氧化三铁负极材料与导电添加剂和粘结剂按照质量比(60～90):(5～30):(5～20)混合均匀，加入溶剂搅料得到负极浆料，将所述负极浆料均匀涂覆于铜箔上，经干燥、辊压及冲片处理。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米四氧化三铁材料的颗粒的平均尺寸小于等于500nm。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预锂化四氧化三铁电极片包括将所述四氧化三铁电极片与锂片组装成锂离子半电池，在0.01～2A/g的电流密度下，0-3V电压之间，恒流充放电1～20圈，再放电至电池电压处于2.0～0.8V。

7.如权利要求2或4所述的制备方法，其特征在于，所述导电添加剂为导电炭黑，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯(PVDF)、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸(PAA)中的至少一种，所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)和水中的至少一种。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机电解液包括锂盐和电解液溶剂，所述锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF₆)、高氯酸锂(LiClO₄)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、四氟硼酸锂(LiBF₄)中的至少一种，电解液溶剂选自碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)中的至少一种。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锂离子电容器的工作电压范围为0～4V。

10.一种锂离子电容器，包括正极、负极和有机电解液，其特征在于，所述正极为活性炭材料，所述负极为预锂化的纳米四氧化三铁材料。