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(LiMn2O4+AC)/Li4Ti5O12混合电池-电容器单体的研究

2012-12-14胡学步邓正华

胡学步,邓正华

(1.重庆理工大学化学化工学院,重庆 400054;2.四川师范大学化学与材料科学学院,成都 610068;3.中国科学院成都有机化学研究所,成都 610041)

随着能源危机和环境污染的加剧,对混合电动车的研究已经成为热点[1-2]。但是人们发现,二次电池或超级电容器无法单一地作为混合电动车的动力能源[3-9],因此研制兼具高能量密度和高功率密度的电化学储能器件具有重要意义。混合电池-超级电容器兼有电容器高倍率充放电循环性能和二次电池高容量充放电循环性能,适合作为混合电动车的动力电源[10-13]。在以前的工作中[14],笔者将 LiMn2O4和 AC的混合物作为复合正极,与负极Li4Ti5O12组装成一种混合电池-电容器(LiMn2O4+AC)/Li4Ti5O12,并证明了这种储能体系具有高倍率、高容量和长寿命的优点。但是这仅仅是停留在实验室的模拟电池阶段,对于其单体混合电池-电容器的实用性能并未进行详细的研究。

本文采用LiMn2O4和AC的混合物为复合正极,与负极Li4Ti5O12组装成3种卷绕式混合电池-电容器(LiMn2O4)/Li4Ti5O12单体器件,考察了单体混合电池-电容器的应用电化学性能,为其作为混合电动车的动力电源提供一定的理论与实践依据。

1 实验

1.1 电极材料的合成

Li4Ti5O12的高温合成参见文献[11]。

1.2 器件的组装

正极采用LiMn2O4(云南汇龙出品)和活性炭(GH-6,北京光华晶科活性炭有限公司出品,以下简称AC)的混合物,导电剂为胶体石墨粉F-0(上海胶体化工厂出品)和导电碳黑Super P(瑞士特密高TIMCAL出品),粘合剂使用LA132(成都茵地乐电源技术有限公司出品)。负极采用相同方式准备,电极的具体组成见表1。……

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