?鋰離子電容器是一種結(jié)合了雙電層電容器和鋰離子電池特性的電力存儲(chǔ)裝置。

英文寫作“Lithium Ion Capacitor”，所以縮寫為LIC，以區(qū)別于LiB，LiB代表鋰離子電池。

它具有比雙電層電容器（EDLC）更高的能量密度，并且可以具有比鋰離子電池更高的輸出密度。由于這些特性的差異，它們根據(jù)用途進(jìn)行分類。

鋰離子電容器的應(yīng)用

鋰離子電容器是具有高能量密度和輸出密度、以及優(yōu)異的安全性和耐久性的儲(chǔ)能材料。預(yù)計(jì)它將在需要高輸出但鋰離子電池較弱的領(lǐng)域取代鋰離子電池。此外，它還可以用于雙電層電容器不擅長的需要能量密度的場合，以及施加高溫和高壓負(fù)載的場合。

具有優(yōu)異的快速充放電特性、高溫特性、耐久性、可靠性、操作安全等特點(diǎn)。由于即使反復(fù)充放電也能長期穩(wěn)定使用，因此被考慮應(yīng)用于太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、瞬時(shí)電壓降補(bǔ)償裝置、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、交通運(yùn)輸?shù)葟V泛領(lǐng)域。 /車輛相關(guān)字段。

鋰離子電容器也曾被考慮用作電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，但其能量密度低于鋰離子電池，續(xù)航里程也較差，因此鋰離子電池多用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。電動(dòng)汽車應(yīng)用。但與鋰離子電池相比，鋰離子電容器具有更優(yōu)越的快速充放電特性，因此可用于固定路線上的車輛，例如有軌電車、公交車，在停靠站或車站時(shí)進(jìn)行充電，并用其充電。正在考慮在旅行時(shí)發(fā)電。

鋰離子電容器原理

鋰離子電容器由電芯、正極、負(fù)極、電解液等組成，通過將電解液中存在的鋰離子吸附和脫附到正極和負(fù)極上，可以重復(fù)充電和放電。當(dāng)向鋰離子電容器施加電壓時(shí)，鋰離子被吸收到負(fù)極中，陰離子被物理吸附到正極中。

當(dāng)從該狀態(tài)放電時(shí)，負(fù)極處的鋰離子脫附，陰離子脫附后鋰離子被吸附在正極處。在充電和放電過程中，正極利用類似于雙電層電容器的物理吸附和脫附，負(fù)極利用涉及類似于鋰離子二次電池的化學(xué)反應(yīng)的鋰離子嵌入和脫附。

鋰離子電容器需要高電池電壓以提高能量密度。這是因?yàn)榇鎯?chǔ)的能量的量表示為E=CV?2?/2（C：電容，V：電池電壓）。電壓是正極電位和負(fù)極電位之間的電位差，但增加正極電位會(huì)導(dǎo)致材料氧化分解，因此在鋰離子電容器中，負(fù)極在制造階段就預(yù)先摻雜了鋰，并且通過降低負(fù)極電位，充電過程中的電位差會(huì)減小。

鋰離子電容器的結(jié)構(gòu)

電容器就是電容器，主要由電芯、正極、負(fù)極、電解液、隔膜等組成。鋰離子電容器采用活性炭作為正極活性物質(zhì)，負(fù)極活性物質(zhì)具有較小的比表面積，與鋰離子電池類似。

使用可摻雜鋰離子的碳材料，例如硬碳。正極使用鋁集流體，負(fù)極使用銅集流體，但由于它們?cè)谥圃爝^程中摻雜了鋰（稍后描述），因此它們是多孔的，必須允許鋰離子通過。

電解質(zhì)通常是通過將LiBF?4?(四氟硼酸鋰)或LiPF?6?(六氟磷酸鋰)等鋰鹽溶解在有機(jī)溶劑中而制備的有機(jī)電解質(zhì)。所使用的隔膜具有優(yōu)異的鋰離子透過性和電解液浸漬性能。