《表1 不同材料体系锂离子电容器电化学性能》
综上所述,作为新型的储能系统,锂离子电容器正极采用电容型多孔碳材料,负极采用电池型嵌入型材料,该体系的成功构建是将储能器件的能量密度和功率密度提高到更高水平的有效方法之一。但是,由于非水电解质体系中电池型负极和电容型正极之间的动力学过程不匹配,高性能LIC器件的潜力尚未完全实现,所以近年来很多的研究都集中在寻找更优化的电极材料。不同材料体系的锂离子电容器的电化学性能总结于表1。本文中,已经分析了各种金属氧化物作为电极材料的优缺点,利用多种方法处理制备的金属氧化物(如Nb2O5、Mn O、Mo O2等)作为LIC的负极,可以显著改善LIC的功率密度和能量密度,在电化学储能领域有着非常光明的应用前景,但想实现商业化使用,还需要进一步的研究和探索。相比于LIC电容器传统的负极材料,金属氧化物电极材料目前制备成本高,工艺复杂,而且循环性能远低于碳材料基锂离子电容器。目前主要需要解决的问题是高性能负极材料的开发,可以通过细化颗粒,合理的设计和调控材料的微观结构形貌,对材料进行改性,增加材料的导电性等技术手段开发高性能的负极材料;同时与碳材料进行复合,利用二者的协同效应,提高材料的倍率性能与循环稳定性;同时,对于锂离子电容器,负极通常需要进行预嵌锂,预嵌锂技术也是锂离子电容器区别于其它电化学器件的标志,也是实现产业化必须解决的技术问题,并优化极片生产制备工艺流程,降低成本。随着技术的进步、新型材料的发展,锂离子电容器的性能必将不断改善。
图表编号 | XD0011002600 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2018.07.01 |
作者 | 赵兴茹、安琪、马向东、刘金、吴志勇、刘文杰、张熊 |
绘制单位 | 中国矿业大学(北京)机电学院、中国科学院电工研究所、中国矿业大学(北京)机电学院、中国矿业大学(北京)机电学院、中国矿业大学(北京)机电学院、国网湖南供电服务中心(计量中心)、中国科学院电工研究所、中国科学院电工研究所 |
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