夏恒恒，安仲勋,2，黄廷立，方文英，杜连欢，吴明霞,3，索路路，徐甲强，华 黎



基于活性炭/镍钴锰酸锂（AC/LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2）复合正极的锂离子超级电容电池的构建及其电化学性能

夏恒恒1，安仲勋1,2，黄廷立1，方文英1，杜连欢1，吴明霞1,3，索路路1，徐甲强2,3，华 黎1

（1上海奥威科技开发有限公司国家车用超级电容器系统工程技术研究中心，上海 201203；2上海大学材料科学与工程学院，上海 200444；3上海大学理学院，上海 200444）

采用有机体系（NMP+PVDF）混料及乙醇萃取的方法成功制得活性炭/LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（AC/NCM）复合电极片，通过设计不同AC/NCM配比能够调控能量和功率密度。选取AC/NCM为1/3配比的复合正极和硬碳（HC）负极组装的超级电容电池循环伏安（CV）曲线呈现近似矩形的容性特征，恒流充放电过程电压随时间的变化（-曲线）呈现出良好的线性行为。此外，采用导电炭黑（SP）/碳纳米管（CNT）/石墨烯（graphene）=3/1/1的质量比设计了复合导电剂，立体导电网络的构建有效降低了器件内阻。按照IEC 62660—1标准，在2.5～4.2 V电压窗口，83.4 W/kg功率密度下测得的能量密度高达66.6 W·h/kg，在最大功率密度6.5 kW/kg下测得的能量密度为21.5 W·h/kg。器件充满电后在65 ℃高温存储168 h能量保有率为97.4%，且无任何胀气现象，平均自放电率为27.5 mV/天，表现出优良的高温特性。采用14 C和50 C电流循环充放电1000次后能量保有率分别为99.06%和96.45%，体现出该超级电容电池的长寿命优势。在12 kW/kg平均放电功率密度下进行脉冲测试，连续放电100次后该器件仍表现出良好的稳定性，表明在车辆启动、脉冲器件等领域具有极大的应用潜力。

超级电容电池；锂离子；活性炭；镍钴锰酸锂；复合正极