全面理解：锂离子电容器原理、特点
什么是锂离子电容器（LIC）
锂离子电容器（LIC）、同时使用锂离子可存储含碳材料作为负电极材料、具有改进的能量密度使用一般的双电层电容器的原理在那里加入锂离子这是一个电容器。正电极和负电极之间的充电和放电的不同原理具有组合负极和锂离子二次电池的正电极的双电层的结构。正电极和负电极的原理是一种不同的非对称电容器、双电层具有这样的结构、结合了正电极和电容器的锂离子二次电池中、正电极充电和物理作用的一个负电极、以形成双电荷层在放电时、负极通过锂的氧化还原反应进行充放电。能量密度高于传统电容器的原因主要是由于通过预掺杂到该负电极而增加负电极的静电容量的事实。
1 与各种蓄电装置的比较
与各种蓄电装置的配置和特点
锂离子电容器（LIC）是一种结合了高功率密度和高能量密度的新型蓄电装置。与类似的蓄电装置、双电层电容器（EDLC）和锂离子电池（LIB）相比、我们介绍了它的特性。
LIC的存储原理和功能
电气双层电容器（EDLC）的存储原理和功能
锂离子电池（LIB）的存储原理和功能
与各种蓄电装置的特性比较
| Lithium Ion Capacitor | Electrical Double Layer Capacitor | Lithium Ion Battery | Lead Acid Battery | |
|---|---|---|---|---|
| Energy density | Medium (Higher at high current) |
Low | Very high | High |
| Power density | High | High | Low (not good for rapid charge) |
Very low |
| Rapid charge/discharge | in seconds | in seconds | in hours (Needs a charge control) |
in hours (Needs a refreshing charge) |
| Internal resistance | Low | Low | High | Very high |
| Low temperature performance | Good | Good | Very bad | Bad |
| High temperature performance | Very good (up to 70℃) |
Good (up to 60℃) |
Very bad (up to 40℃) |
Very bad |
| Self discharge | Small | Big | Small | Big |
| Maintenance | Maintenance free | Maintenance free | Frequent replace required | Frequent replace required |
| Lifetime (float / cycling） |
Long | Long | Relatively short | Short (sudden death occurs) |
| Safety and flammability | High, flammable | High, flammable | Low, flammable (Self heat up / igniting) |
High, not flammable |
| Application | Very high power (Medium energy) |
Very high power (Low energy) |
Medium power (High energy) |
Low power (High energy) |
市场需求的与各种蓄电装置
2 锂离子电容器原理
LIC的Hybrid结构
锂离子电容器（LIC）采用混合结构，正极与电气双层电容器一样使用活性炭，负极则与锂离子电池一样使用石墨，同时还采用了预锂化技术，由此LIC在更高层次上兼具两者优点的性能。
通过预锂化实现的高容量化及其原理
通过金属锂向负极预埋锂离子，从而降低负极的电位，实现高单体电压。同时，正极通过在3V以上时吸附和释放负离子、在3V以下时吸附和释放锂离子，实现了进一步的高容量化。
LIC充放电的情形
3 锂离子电容器的特点
兼具高输出密度和高能量密度
锂离子电容器正极使用与双电层电容器相同的活性炭，负极使用与锂离子电池相同的碳材料，但由于其独特的预掺杂而具有较高的输出密度和能量密度锂离子设计，是下一代储能装置。
即使以480A这样的大电流放电，也能获得高静电容量。
| 试验产品 | 方型2300F |
|---|---|
| 试验条件 | 充电：CCCV 10A, 3.8V, 30min / 放电：CC 10～480A, 2.2V |
长寿命
锂离子电容器可以在比双电层电容器更高的电池电压下使用，并且具有出色的高温耐久性。 这是因为设计是通过预掺杂降低负极电位来抑制负极电位的增加，同时也抑制负极的劣化，因此即使是高耐久性也能实现。如果重复充电/放电循环。我有。
经过80万次循环，未出现明显的老化。
| 试验产品 | 软包1100F |
|---|---|
| 试验条件 | 充电CC 100A, 3.8V / 放电：CC 100A, 2.2V / 无休止 |
经过8000小时，未出现明显的老化。
| 试验产品 | 软包1100F |
|---|---|
| 试验条件 | 施加电压：3.8V / 环境温度：70℃ |
卓越的安全性
锂离子电池的正极使用金属氧化物，如果在异常情况下电池温度升高，正极热分解会释放氧气，这可能会导致热失控反应。 另一方面，锂离子电容器正极使用活性炭，因此在异常情况下会因短路而发热，但不会发生热失控反应，安全性极佳。
| 实验 | 条件 | 结果 | |
|---|---|---|---|
| 冒火 | 破裂 | ||
| 过充电 | 电流：200 A 充电率：250% 最大电压：20 V 夹紧治具的使用 |
无 | 无 |
| 过放电 | 电流：200 A 电压：0 V |
无 | 无 |
| 外部短路 | 短路电阻：3 mΩ 环境温度：55 ℃ |
无 | 无 |
* 这些试验结果分别是在记载的试验条件下观察得到的，不保证在不同条件下能获得相同的结果。
