Li4Ti5O12/AC混合型电容器的制备与性能研究

doi:10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0048

储能科学与技术 ›› 2016, Vol. 5 ›› Issue (6): 849-854.doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0048

Li4Ti5O12/AC混合型电容器的制备与性能研究

杨斌1，陈硕翼2，刘秋香1，乔志军1，谭蕾1，阮殿波1

1宁波中车新能源科技有限公司超级电容研究所，浙江宁波 315112；2科学技术部高技术研究发展中心，北京 100044

收稿日期:2016-07-06 修回日期:2016-07-10 出版日期:2016-11-01 发布日期:2016-11-01
通讯作者: 阮殿波，教授级高工，研究方向为超级电容工程化制备与应用，E-mail：ruandianbo@crrccap.com。
作者简介:杨斌（1987—），男，硕士，从事超级电容电极材料、器件制备与工艺技术研究，E-mail：byang@crrccap.com；
基金资助:
宁波市重大科技专项（201601ZD-A01018）和中车株洲电力机车有限公司创新项目（2014KJ78）。

Preparation and research for Li4Ti5O12/AC-based hybrid supercapacitors

YANG Bin1, CHEN Shuoyi2, LIU Qiuxiang1, QIAO Zhijun1, TAN Lei1, RUAN Dianbo1

1Ningbo CRRC New Energy Technology Co., Ltd., Institute of Supercapacitor, Ningbo 315112, Zhejiang, China;2The High-Tech Researche Development Center, Ministry of Science&Technology, P. R. C Beijing 100044, China

Received:2016-07-06 Revised:2016-07-10 Online:2016-11-01 Published:2016-11-01

摘要/Abstract

摘要： 尖晶石型Li4Ti5O12因其长循环寿命、高功率以及宽工作温度特性，现已成为新一代超级电容器的重点发展方向。本工作分别选用商品化活性炭、钛酸锂为正、负电极材料，通过“Z型”叠片方式组装成容量达30000 F、内阻值小于0.5 mΩ的混合型超级电容器。考察了不同导电剂添加量、不同正负电极平衡比、单体高低温与安全性能测试情况。结果表明，导电剂含量为8%（质量分数）、正负电极质量比为2.23～2.82时，混合型超级电容器具有30000 F以上的容量和稳定的循环寿命，同时单体内阻能够恒定在0.5 mΩ以下。此外，该混合型超级电容器具有良好的高低温与安全性能，是一种具有广阔应用前景的储能器件。

关键词: Li4Ti5O12, 混合型电容器, 容量, 内阻

Abstract: Due to the high cycle life, excellent power density and broad working temperature range, spinel Li4Ti5O12 has been regarded as one of the most important materials for next generation supercapacitor. In this paper, by using commercial activated carbon and Li4Ti5O12 as the positive and negative materials, respectively, a cell with more than 30000 F and less than 0.5 mΩ has been succeeded prepared. The amount of conductive agent, balance rate, high-low temperature and safety performance has been investigated. It exhibited more than 30000 F capacitance, less than 0.5 mΩ internal resistance, and also stable lifetime performance when conductive agent is 8% (weight ratio) and the weight ratio of positive/negative electrode is 2.23—2.82. In addition, it has good high-low temperature characteristics and safety properties.

Key words: Li4Ti5O12, hybrid supercapacitor, capacitance, internal resistence

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