[发明专利]混合式能量存储装置

摘要

一种新型混合锂离子阳极材料，该混合锂离子阳极材料以在竖直排列的碳纳米纤维(CNF)阵列上同轴涂覆的硅壳为基础。独特的杯形堆叠石墨微结构使裸露的竖直排列的CNF阵列成为有效的Li⁺插入介质。高度可逆的Li⁺插入和取出在高功率速率下被观察到。更重要地，高度导电的和机械稳定的CNF核可选择地支撑同轴涂覆的无定形硅壳，该无定形硅壳通过形成充分锂化的合金而具有高得多的理论比容量。紧密接近插入介质的表面效应支配位点的添加导致混合装置，该混合装置包括电池和电容器两者的优势。

主权项

一种能量存储系统，包括：电解质，其包括一种或多种电荷载体；导电基材；多个支撑丝；插入材料，其被布置在所述支撑丝上并且被配置为在所述插入材料的主体内可逆地吸附所述电荷载体的成员，所述插入材料包括具有在0.1μm与29μm之间大小的颗粒；以及粘合剂，其被布置在所述插入材料上并且包括多个纳米颗粒，所述纳米颗粒中的每个被配置为提供表面效应支配位点，所述粘合剂被配置为将所述支撑丝保持为接近所述基材；其中所述插入材料被配置为从所述表面效应支配位点接收所述电荷载体的氧化物；其中邻近所述插入材料的所述纳米颗粒的浓度相对于远离所述插入材料的纳米颗粒的浓度更大。