鋰超級電容電池用嵌鋰負極片及制備方法、鋰超級電容電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋰超級電容電池用嵌鋰負極片及制備方法、鋰超級電容電池，屬 于鋰超級電容電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，能源利用向小型、分立和可移動化方向發(fā)展的趨勢增強，各種儲能器件特別 是二次電池也因此獲得了極大的發(fā)展機會。而隨著電動汽車應(yīng)用市場的迅速擴張，除了對 儲能器件的能量密度有一定要求外，對功率密度的要求越來越高，有的已經(jīng)超過了目前二 次電池的標準設(shè)計能力，因此，迫切需要一種既有高功率又有高能量的儲能裝置，鋰超級電 容電池就是一種能夠滿足這種需求的儲能器件。鋰超級電容電池在設(shè)計上采用了雙電層電 容器的原理，在構(gòu)造上采用了鋰離子充電電池的負極材料與雙電層電容器的正極材料的組 合，在保留超級電容器功率密度的前提下，大大提高了電容器的能量密度。
[0003] 鋰超級電容電池體系按負極材料的不同大致分為兩類：碳質(zhì)材料負極和鈦酸鋰負 極。鈦酸鋰負極的嵌鋰電位平臺在1. 5V左右，而碳材料在0. 2V及以下，且碳質(zhì)材料的克容 量要比鈦酸鋰材料高，所以從能量密度角度考慮，碳質(zhì)材料更適合被選為鋰超級電容電池 的負極。鋰超級電容電池正極材料延續(xù)了超級電容器材料，即多孔活性炭電極，依靠界面雙 電層儲存電荷，產(chǎn)生電容。
[0004] 鋰超級電容電池的電池容量C計算可以采用下面的公式計算（式中，Cp和Cn分 別為正負極材料的容量）：
【主權(quán)項】
1. 一種鋰超級電容電池用嵌鋰負極片，包括負極集流體以及涂覆在負極集流體表面的 包含碳材料的負極材料涂層，其特征在于，所述負極材料涂層表面均勻嵌有鋰粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片，其特征在于，所述鋰粉的粒 徑 D50 為 20-100 μπι。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片，其特征在于，所述鋰粉的荷 電容量是碳材料荷電容量的30-100%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片，其特征在于，所述嵌鋰負極 片的厚度為120-130 μm。
5. -種如權(quán)利要求1所述的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片的制備方法，其特征在于， 包括如下步驟： (1) 將包含碳材料的負極材料涂覆在負極集流體表面，烘干、第一次輥壓、真空干燥，得 未嵌鋰負極片； (2) 將鋰粉鋪撒在步驟（1)中得到的未嵌鋰負極片表面，然后對鋪撒有鋰粉的負極片 進行第二次輥壓，即得嵌鋰負極片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中鋪撒按照如下方式進 行：使未嵌鋰負極片處于下方，鋰粉處于上方，利用鋰粉的重力自由下落到負極片表面上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鋰粉的荷電容量是碳材料荷電 容量的30-100%。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述嵌鋰負極片的厚度為 120-130 μ m，所述鋰粉的粒徑D50為20-100 μ m。
9. 一種鋰超級電容電池，包括正極片和負極片，其特征在于，所述負極片為如權(quán)利要求 1所述的嵌鋰負極片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋰超級電容電池，其特征在于，所述正極片的容量與負極片 的容量之比為I :2-1 :5。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋰超級電容電池用嵌鋰負極片及制備方法、鋰超級電容電池，屬于鋰超級電容電池技術(shù)領(lǐng)域。所述鋰超級電容電池用嵌鋰負極片包括負極集流體以及涂覆在負極集流體表面的包含碳材料的負極材料涂層，所述負極材料涂層表面均勻嵌有鋰粉。本發(fā)明的鋰超級電容電池用嵌鋰負極片，嵌鋰效率高，能提高鋰在負極材料涂層中的吸收，提高鋰的有效利用率，在提高整個鋰超級電容電池的能量密度的同時，節(jié)省了鋰的使用量，節(jié)約了成本。
【IPC分類】H01G11-86, H01G11-50
【公開號】CN104835652
【申請?zhí)枴緾N201510130056
【發(fā)明人】平麗娜, 李洪濤, 李少軍, 周志勇
【申請人】中航鋰電（洛陽）有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月24日