锂离子电池材料在超级电容器中的应用.pdf

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1、锂离子电池材料在超级电容器中的应用李媛，高虹，赵春英(沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110168)摘要：采用LiCoO。+AC(活性炭)作为超级电容器的正极材料、AC为负极材料，采用锂离子电池电解液LB-315组装成超级电容器。研究了以上锂离子电池材料对超级电容器电化学性能的影响。研究结果表明，LiCoO2+AC电极中LiCoO与AC最佳质量比为4：1。其在电流密度为3mNcm2进行充放电性能实验时，首次放电比容量为235．0F／g，经过1000次循环后，衰减到204．1F／g，具有较好的循环性能。AC／LiCoO2+AC超级电容器较AC／AC超级电容器的自放电

2、性能有所改善。关键词：超级电容器：活性炭；锂离子电池材料中图分类号：TM53文献标识码：A文章编号：1002—087X(2009)O6一O505一O4ApplicationofLi—ionbatterymaterialsusedforsupercapacitorLIYuan，GAOHong，ZHAOChun-ying(SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering,ShenyangPolytechnicUniversity,ShenyangLiaoningl10168，China)Abstract：Supercapacitorwhi

3、chpreparedwithLiCoO2+AC(activecarbon)astheanodematerial，activecarbonasthecathodemateriaIandLi—ionbate~materialsLB一315astheelectrolytewasresearchedinthispaper．TheelectrochemicalperformanceofsupercapacitorwasresearchedforthoseLi—ionbaterymaterials．Theexperimentsindicatedthattheoptimalcompou

4、ndratiowasLiCoO~／AC=4：1．Thecapacitygivesinitialdischargecapacityof235．0F／gandremains204．1F／gafter1000cycleswiththecurrentdensityof3mA／cm，andexhibitedexcelentchange—d；schangeefficiencyandstability。andthelocalactioncapabilityoftheAC／LiCoO2+ACcapacitorwasbetterthantheAC／ACcapacitor．Keywords：

5、supercapacitor；activecarbon；Li—ionbate~materials高比表面积的活性炭常用作超级电容器的电极材料，但正4％：3％的质量比混合均匀成粘稠膏状物，然后用刮浆法涂覆负极均采用活性炭的双电层电容器电容量工作电压较低『lJ。锂于镍网集流体上，每个电极大小均为4．7cmx2．7cm，厚度为离子电池因其具有电容量高、电化学窗口宽、无记忆效应等优70~90¨m，放在真空干燥箱里80℃烘十3h以上。AC电极点被广泛的应用于各个领域，对应锂离子电池材料(如含锂盐制备过程与LiCoO：+AC电极制备过程相同?的有机电解液和正极材料LiCoO)的研究也

6、相对比较成熟}2]。以AC／AC为两电极，Celgard2300为隔膜，分别选用6基于此，本文采用LiCoOAC(活性炭)作为超级电容器的正mol／LKOH与锂离子电池电解液LB一315(电池级)组装成极材料、AC为负极材料，采用锂离子电池电解液LB．315组装AC／AC两电极超级电容器，分别编为K组和L组。整个操作成超级电容器，研究了锂离子电池材料对于提高活性炭双电过程在充满氮气的手套箱(相对湿度小于5％)中进行。层电容器性能的影响?以LiCoO2+AC电极为正极，AC电极为负极，Celgard23001实验为隔膜，采用LB一315电解液(电池级)组装成AC／LiCoO

7、2+AC两电极超级电容器。整个操作过程在充满氮气的手套箱(相对1．1活性炭的活化湿度小于5％)中进行。将活性炭放人高温管式炉内，通人氮气保护，从室温加热1．3活性炭的物性测试及电容器电化学性能测试至600℃并保温2h，对其进行活化[3_。使用日本电子(JEOL)公司生产的JSM一6360LV型扫描电1-2电极的制备及电容器的组装子显微镜(SEM)研究了活化前后活性炭材料的颗粒形貌。LiCo02+AC电极制备过程如下：将LiCoO2与AC按不同采用深圳新威电子有限公司生产的BTS一5V3A型高精度的质量比混合后，将其与导电剂石墨