[发明专利]一种高能量密度、智能超级电容器及其应用

摘要

本发明公开了一种高能量密度、智能超级电容器及其应用，属于电化学能量储存领域。通过在超级电容器电芯组装过程中引入金属锂电极，并且通过电位调整和监控，来实现高能量密度、智能超级电容器的构建。通过锂电极的引入，不仅可以实现对于器件能量的提升，而且可有效地实现器件在服役过程中自身健康监控和器件性能衰减之后的自活化。同时本发明具有工艺过程简单并且与现有工艺兼容，并且对于提高器件性能效果显著，因此具有极大的应用前景。

主权项

1.一种高能量密度、智能超级电容器，其特征在于：该电容器是将正电极、负电极和隔膜进行组装，加入金属锂电极后在所述金属锂电极与负电极之间、金属锂电极与正电极之间各设置一个电压监测装置，分别用于监测金属锂电极与负电极之间的电位V1和金属锂电极与正电极之间的电位V2；注入电解液后组装成超级电容器；再经预处理过程实现将电荷分别注入正电极和负电极，使正电极和负电极的初始电化学电位同时调变至特定电位E’ov，从而获得高能量密度、智能超级电容器；所述经预处理过程实现将电荷分别注入正电极和负电极，使正电极和负电极的初始电化学电位同时调变至特定电位的具体过程为：组装成超级电容器后，同时对正电极和负电极相对于金属锂电极在电解液可用最大电压区间内以相同的电流值分别进行恒流充放电测试，得到正电极恒流放电曲线和负电极恒流充电曲线的交点，该交点处的电位即为特定电位E’ov，最后将正电极和负电极同时采用恒流或恒压充放电至E’ov。