以预锂化中间相碳微球为负极的锂离子电容器的电化学性能

以商品活性炭(ac)为正极,预锂化中间相碳微球(lmcmbs)为负极,组装成锂离子电容器(lics).用x射线衍射(xrd)对lmcmb电极材料的晶体结构进行了表征和分析,预锂化量(pic)小于200mah·g-1时,lmcmb电极材料基本保持了原始的石墨晶体结构.利用三电极装置,测试了充放电过程中lics的正、负极及整电容器的电压变化曲线.以lmcmb为电极,锂离子电容器负极的工作电压变低,并且电压曲线更加平坦,同时正极也可以利用到更低的电压区间.对比锂离子电容器mcmb/ac,lmcmb/ac在比能量密度、循环性能和库仑效率电化学性能方面都得到了改善.在电压区间2.0-3.8v下,100次循环后,放电比容量的保持率从74.8%增加到100%,库仑效率从95%增加到100%.lmcmb/ac电容器容量不衰退的直接原因是由于ac正极极化变小.在2.0-3.8v和1.5-3.8v电压区间内,lmcmb/ac锂离子电容器的比能量密度分别可达85.6和97.9wh·kg-1.