一种锂离子电容器负极化成工艺

1.本发明属于化学电源技术领域，尤其是涉及一种锂离子电容器的化成方法。


背景技术：

2.锂离子电容器作为下一代超级电容器，具有较高的能量密度(约30wh kg-1
)，是具有发展潜力的能源器件。通过正负极材料的设计优化以及器件电极的电压和电流匹配设计，锂离子电容器已经能够实现高能量密度(接近30wh kg-1
)，高功率密度(约5kw kg-1
)和长循环寿命(约100,000次)。但与能量密度》35wh kg-1
，功率密度》7kw kg-1
和循环寿命》150,000次的目标，仍具有一定距离。通常通过提高负极材料/正极材料比例以限制负极的嵌锂深度来提升锂离子电容器的循环寿命，而这不可避免地会牺牲比能量。因此，如何同时满足高比能和长循环寿命是锂离子电容器研发面临的主要难点。
3.目前对锂离子电容器循环寿命提升的研究关注点主要集中于负极材料以及器件匹配等角度，而对于锂离子电容器负极材料的sei生成过程、组成与结构对电化学性能的影响尚未有深入研究。并且锂离子电容器化成沿用锂离子电池的化成方式。但由于锂离子电容器使用工况的特殊性，对sei需求存在特殊性。锂离子电容器和锂离子电池的负极虽然都通过脱嵌型机制储锂，但锂离子电容器在负极材料自身特性(硬碳内部混乱度较大，不是规则的石墨结构，且无充放电平台)、负极充放电深度(硬碳处于浅充浅放状态)及负极材料体积变化(硬碳体积变化较小)等与锂离子电池存在差异，导致对sei性质的需求不同。此外，传统使用小电流密度充放电化成的sei结构不稳定，并且阻值较大，限制倍率及循环性能。并且负极材料在未形成稳定sei保护界面时充放电，会造成与电解液接触处的负极材料脱落，同样造成生成sei稳定性的降低。
4.由于sei的生成和电解液溶剂及溶剂的还原分解有关，而阴离子与溶剂发生分解反应的电位不同，因此不同下电位生成的sei将具有不同的组成以及结构。研究者对于1m lipf
6 in ec/dmc电解液体系中sei随电位变化的生长过程已经进行了深入研究。liu等(liu t,lin l,bi x,et al.in situ quantification of interphasial chemistry in li-ion battery[j].nat nanotechnol,2019,14(1):50-56.)对不同电位下sei的生成过程进行了原位检测，发现氟化锂(lif)主要在1.5v已经产生；而溶剂ec在0.74v开始分解产生有机物，在更低电位才进一步分解产生碳酸锂(li2co3)、氧化锂(li2o)无机物。研究者也对ec分解产物li2co3、li2o生成的具体电位进行了进一步探究。lu等(lu p,li c,schneider e w,et al.chemistry,impedance,and morphology evolution in solid electrolyte interphase films during formation in lithium ion batteries[j].the journal of physical chemistry c,2014,118(2):896-903.)研究了铜电极上ec分解产物的生成电位，发现li2co3在大约0.5v开始产生，而li2o来源于在低于0.3v发生的外层有机层的转化。根据生成电位的探究，发现在高电位发生阴离子分解反应，而低电位发生ec分解反应。目前，zhang qiang等(yan c,jiang l l,yao y x,et al.nucleation and growth mechanism of anion-derived solid electrolyte interphase in rechargeable batteries[j]
.angewandte chemie international edition,2021,133(15),8602-8606)通过使用弱溶剂化溶剂以及控制化成电位在高电位，在避免溶剂分解前提下研究了阴离子分解生成sei的分解机制。他们发现阴离子分解产生的sei遵循二维渐进方式的成核及生长机制。
[0005]
同时，阴离子分解产生的富含lif的sei无机层因其高电子隧道势垒和杨氏模量而成为锂金属电池中理想的结构，可有效防止锂枝晶生长。然而，锂离子迁移在lif中很难，因为其具有比石墨更高的锂离子扩散能垒(0.729ev)。sei层中lif的空间分布尚未达成共识，报道中观测到lif颗粒总是随机分散并局部聚集，甚至在商业电解质的无机层中不存在(jurng,s.,brown,z.l.,kim,j.,et al.,effect of electrolyte on the nanostructure of the solid electrolyte interphase(sei)and performance of lithium metal anodes[j].energy environmental science,2018,11(9),2600-2608；huang,w.,wang,h.,boyle,d.t.,et al.,resolving nanoscopic and mesoscopic heterogeneity of fluorinated species in battery solid-electrolyte interphases by cryogenic electron microscopy[j].acs energy letters 2020,5(4),1128-1135.)。并且，上述lif层结构不够致密，无法防止进一步的寄生副反应。与之相对比的是，由大量锂空位导致的li2co3(0.227-0.491ev)和li2o(0.152ev)的锂离子扩散能垒远低于lif，接近(甚至小于)石墨，这表明sei中的li2co3具有提高锂离子扩散系数的能力。(chen,y.c.,ouyang,c.y.,song,l.j.,et al.,electrical and lithium ion dynamics in three main components of solid electrolyte interphase from density functional theory study[j].the journal of physical chemistry c,2011,115(14),7044-7049)此外，sei中的li2co3组分倾向于形成连续和光滑的结构，可以有效抑制寄生反应。因此碳酸锂为主的致密sei对于碳材料负极更适宜。对于li2co3生成反应以及初始生成电位已经有了深入的研究，但是如何控制其生成结构及形貌目前仍未有适宜的模型进行描述。


技术实现要素：

[0006]
鉴于此，本发明提出了一种提高锂离子电容器负极自放电性能、倍率性能及循环寿命的化成方法。
[0007]
一种锂离子电容器负极化成工艺，包括以下步骤：
[0008]
步骤1：对锂离子电容器负极恒电流放电嵌锂至特定电位，电流大小范围为0.01～0.5a/g。
[0009]
步骤2：将锂离子电容器负极在特定电位恒压充电至电流大小为0.0a；
[0010]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0011]
其中，步骤1所述的化成工艺中恒压放电的特定电位为固态电解质界面层无机层中碳酸锂生长的高过电位，相对于金属锂电位为0.1至0.01v。所述的过电位为相对于碳酸锂初始生成电位，其相对于金属锂电位为0.7至0.5v。
[0012]
本发明根据sei无机层的生成过程，实现了锂离子电容器所需的致密且低阻抗sei的可控构筑，具体目的为：
[0013]
第一步目的为控制化成电位，实现主导sei生成的为溶剂分解反应，并且实现对sei无机颗粒沉积施加不同过电位。
[0014]
第二步目的为确保生成sei的完整生长。
[0015]
优选地，对锂离子电容器负极在特定电位化成，可以选用全电容器形式、半电池形式中的一种。对锂离子电容器负极恒流放电嵌锂至特定电位的全电容器形式，其特征在于，对全电容器充电至特定电压，使负极电位相对于金属锂电位位于特定电位范围内。对锂离子电容器负极恒流放电嵌锂至特定电位的半电池形式，其特征在于，将负极与金属锂组装为半电池，使用恒电流法将半电池嵌锂至特定电位，在特定电位完成恒压化成操作后，将半电池中负极与锂离子电容器正极组装全电容器。
[0016]
优选地，正极与负极的电极材料包括以下质量百分比含量的组分：
[0017]
活性物质
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80～95％，
[0018]
导电剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0～20％，
[0019]
粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1～20％。
[0020]
优选地，所述的负极材料活性物质可以选用硬碳、软碳、石墨中的一种。所述的正极材料活性物质可以选用活性炭、石墨烯、纳米碳纤维、炭黑、软碳、硬碳、碳纳米管、石墨、碳硅复合物、碳锡化合物和碳钛化合物中的一种。电解液溶质为六氟磷酸锂(lipf6)，溶剂为碳酸乙烯酯(ec)基，电解液溶剂添加剂可以选用碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲基乙基酯(emc)中的一种或几种。正负极活性物质质量比可选择7:1至1:7。
[0021]
优选地，所述的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、导电石墨、石墨碳和超导电炭黑中的一种或几种；所述的粘结剂包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、丁苯橡胶(sbr)和羧甲基纤维素钠(cmc)中的一种或几种。
[0022]
优选地，正极和负极的制备包括以下步骤：
[0023]
s1：将组成电极材料的各组分按比例混合；
[0024]
s2：添加分散剂，进行分散与预混合，得到浆料；
[0025]
s3：按照正极与负极所含的活性物质质量，将浆料均匀分散到集流体上，得到涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片；
[0026]
s4：将涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片干燥，除去浆料中的分散剂；
[0027]
s5：将干燥后的涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片进行辊压，得到所要求厚度的正极电极片和负极电极片；
[0028]
s6：冲压处理后得到活性物质质量不同的正极和负极。
[0029]
优选地，所述的分散剂为低沸点溶剂，包括正己烷、乙醚、二氯甲烷和石油醚中的一种或者几种；
[0030]
所述的集流体包括铝箔或铜箔；所述的集流体的至少一面负载有电极材料。
[0031]
优选地，该电容器的组装形式包括纽扣式或软包式。
[0032]
本发明工作发现，常规电解液体系中sei的生成存在两个关键电位：0.68v以及0.21v，分别对应li2co3、li2o的生成电位，如图1所示。sei生成主要发生在1v以下，证明了常规电解液体系中溶剂分解主导了sei生成过程。由于溶解分解主要生成产物为li2co3，因此可通过控制li2co3的生长来构筑sei无机层结构。根据无机物沉积时过电位的影响机制，可以通过改变碳酸锂生长时的过电位，实现碳酸锂晶粒的尺寸控制，从而构筑致密且薄的sei。图2对比了不同过电位下生成的无机层结构，高过电位下所生成的碳酸锂晶粒尺寸小
并沿着负极材料边界紧密生长，得到了致密且薄的sei无机层。图3对比了不同过电位下生成的无机层组成，高过电位下所生成的sei无机层无机物含量最多，且无机层厚度较薄。图4对比了不同过电位下生成的sei阻抗及界面电化学过程活化能，高电位下生成的sei具有最低的锂离子扩散活化能和最高的电荷传递活化能，同时保持了较小阻抗。因此，得益于高电位化成的致密且低阻抗的sei，对应的负极实现了最小的自放电、最高的倍率性能以及最长的循环寿命，如图6及图7所示。
[0033]
根据sei无机层生长机制，本发明提出一种适用于锂离子电容器的化成工艺，以解决现有锂离子电池化成工艺中存在的上述问题，生成结构稳定、致密保护且阻值较小的sei，实现较大幅度提升锂离子电容器自放电性能、倍率性能及循环寿命的目的。
[0034]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0035]
(1)在高过电位下，相对于传统小电流密度循环充放电化成，本发明化成的sei可实现120小时负极自放电电位降低29.5％；负极放电比容量提升21.6％，并在保持较大比容量下，循环寿命提升3.8％；
[0036]
(2)本发明化成方式只使用了恒流以及恒压充放电，不增加额外的加热、加压操作，避免了设备及操作成本，利于实际操作。
[0037]
(3)本发明化成方式不需使用电解液添加剂，降低了材料成本。
附图说明
[0038]
图1为负极充放电过程中的(a)比容量-电位变化、(b)微分容量变化以及(c)循环伏安测试曲线，显示出sei生成主要发生在首圈嵌锂过程中，并存在0.68v以及0.21v两个关键生成电位。在图1中，横坐标为负极相对于金属锂的电极电位(potential vs li/li
+
/v)。
[0039]
图2为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4在化成后生成sei的微观结构图。
[0040]
图3为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4在化成后生成sei不同深度下物质组成分布图。
[0041]
图4为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4在化成后生成sei阻抗及电化学过程活化能图。
[0042]
图5为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4在化成后生成sei在120小时后的自放电电位图。
[0043]
图6为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4所化成负极组装的半电池倍率测试比容量变化及容量保持率变化图。在图6(a)中，横坐标为循环圈数(cycle number)，纵坐标为比容量(specific capacity/mah
·
g-1
)。在图6(b)中，横坐标为循环圈数(cycle number)，纵坐标为容量保持率(capacity retention/％)。
[0044]
图7为本发明实施例1、对比例1、对比例2、对比例3和对比例4所化成负极组装的半电池循环测试比容量变化及容量保持率变化图。在图7(a)中，横坐标为循环圈数(cycle number)，纵坐标为比容量(specific capacity/mah
·
g-1
)。在图7(b)中，横坐标为循环圈数(cycle number)，纵坐标为容量保持率(capacity retention/％)；
[0045]
图8为本发明的流程示意图。
具体实施方式
[0046]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
[0047]
实施例1
[0048]
实施例1为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0049]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.01v；
[0050]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0051]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0052]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。
[0053]
实施例2
[0054]
实施例2为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0055]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.05v；
[0056]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0057]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0058]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。
[0059]
实施例3
[0060]
实施例3为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0061]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.1v；
[0062]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0063]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0064]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。
[0065]
对比例1：
[0066]
对比例1为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0067]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.8v；
[0068]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0069]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0070]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。对比例2：
[0071]
对比例2为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0072]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.5v；
[0073]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0074]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0075]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。对比例3：
[0076]
对比例3为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0077]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池，半电池恒流放电嵌锂至特定电位，电流大小为0.05a
·
g-1
，特定电位为0.2v；
[0078]
步骤2：半电池在特定电位恒压充电至电流大小为0a。
[0079]
步骤3：器件测试及完成化成操作。
[0080]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。
[0081]
对比例4
[0082]
对比例4为一种锂离子电容器负极化成工艺，包括如下步骤：
[0083]
步骤1：负极和金属锂片组装半电池；
[0084]
步骤2：半电池恒流循环充放电，电流大小为0.05a/g，循环电位区间为0.01-1.0v vs li/li
+
，控制循环时间和上述实施例恒压时间相同。
[0085]
其中，半电池由硬碳正极，金属锂片负极，玻璃纤维隔膜和电解液为1mol l-1
lipf
6 in ec/dmc(ec/dmc质量比为1:1)组成。硬碳正极片由硬碳、科琴黑、羧甲基纤维素钠(cmc)和丁苯橡胶(sbr)按质量比90:2:2:6湿法混合涂覆至铜箔表面制作而成。
[0086]
将上述实施例与对照例化成后的负极组装的半电池进行自放电测试，测试电位区间为0.2v。得到各实施例与对照例的半电池自放电性能如图5所示。各实施例及对比例的性能对比如下表1。
[0087]
表1实施例及对比例的性能对比
[0088] 120小时后负极电位/v电位增加值/v实施例1(0.01v)0.20980.0098实施例2(0.05v)0.21300.0130实施例3(0.1v)0.22090.0209对比例1(0.8v)0.25600.0560对比例2(0.5v)0.23060.0306对比例3(0.2v)0.22600.0260对比例4(cycle)0.21390.0139
[0089]
将上述实施例与对照例化成后的负极组装的半电池进行倍率及循环测试，测试电位区间为0.1-0.7v。得到各实施例与对照例的半电池循环性能如图6及图7所示。各实施例及对比例的性能对比如下表2。
[0090]
表2各实施例及对比例的性能对比
[0091] 循环初始容量(mah
·
g-1
)容量保持率为80％时循环圈数实施例1(0.01v)55.24324圈实施例2(0.05v)50.39310圈实施例3(0.1v)47.66307圈对比例1(0.8v)45.27300圈对比例2(0.5v)51.04259圈对比例3(0.2v)36.28243圈对比例4(cycle)45.44312圈
[0092]
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对锂离子电容器负极恒电流放电嵌锂至特定电位，电流大小范围为0.01～0.5a/g；步骤2：将锂离子电容器负极在特定电位恒压充电至电流大小为0.0a；步骤3：器件测试及完成化成操作。2.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，步骤1所述的特定电位为固态电解质界面层无机层中碳酸锂生长的高过电位，相对于金属锂电位为0.1至0.01v。3.根据权利要求2所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述的过电位为相对于碳酸锂初始生成电位，其相对于金属锂电位为0.7至0.5v。4.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述电容器为全电容器形式或半电池形式；对全电容器充电至特定电压，使负极电位相对于金属锂电位位于特定电位范围内；对锂离子电容器负极恒流放电嵌锂至特定电位的半电池形式，将负极与金属锂组装为半电池，使用恒电流法将半电池嵌锂至特定电位，在特定电位完成恒压化成操作后，将半电池中负极与锂离子电容器正极组装全电容器。5.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述的锂离子电容器的正极与负极材料包括以下质量百分比含量的组分：活性物质
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
80～95％，导电剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0～20％，粘结剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1～20％。6.根据权利要求5所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述的锂离子电容器中负极材料活性物质选用硬碳、软碳、石墨中的一种；所述的锂离子电容器中正极材料活性物质选用活性炭、石墨烯、纳米碳纤维、炭黑、软碳、硬碳、碳纳米管、石墨、碳硅复合物、碳锡化合物和碳钛化合物中的一种；所述的锂离子电容器中电解液溶质为六氟磷酸锂(lipf6)；所述的锂离子电容器中电解液溶剂为碳酸乙烯酯(ec)基；所述的锂离子电容器中电解液溶剂添加剂选用碳酸二乙酯(dec)、碳酸二甲酯(dmc)和碳酸甲基乙基酯(emc)中的一种或几种；所述的正极材料活性物质与负极材料活性物质的质量比为7:1至1:7。7.根据权利要求5所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、导电石墨、石墨碳或超导电炭黑中的一种或几种；所述的粘结剂包括聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、丁苯橡胶(sbr)和羧甲基纤维素钠(cmc)中的一种或几种。8.根据权利要求5所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述锂离子电容器的正极与负极材料的制备包括以下步骤：s1：将组成电极材料的各组分按比例混合；s2：添加分散剂，进行分散与预混合，得到浆料；
s3：按照正极与负极所含的活性物质质量，将浆料均匀分散到集流体上，得到涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片；s4：将涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片干燥，除去浆料中的分散剂；s5：将干燥后的涂覆有含活性物质浆料的正极电极片和负极电极片进行辊压，得到所要求厚度的正极电极片和负极电极片；s6：冲压处理后得到活性物质质量不同的正极和负极。9.根据权利要求8所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，所述的分散剂为低沸点溶剂，包括正己烷、乙醚、二氯甲烷和石油醚中的一种或者几种；所述的集流体包括铝箔或铜箔；所述的集流体的至少一面负载有电极材料。10.根据权利要求1所述的一种锂离子电容器负极化成工艺，其特征在于，该锂离子电容器的组装形式包括纽扣式、软包式。

技术总结
本发明提出了一种提高锂离子电容器负极循环寿命的化成方法，旨在形成稳定可靠的固态电解质界面层(Solid Electrolyte Interphase,SEI)，从而提升锂离子电容倍率与寿命。本发明通过采用特定电压恒压化成方法对SEI的结构和形貌进行控制。其中，特定电压(相对于金属锂电位为0.1至0.01V)为SEI无机层中碳酸锂生长的高过电位。本发明根据SEI中无机层形成机制，化成所需致密且低阻抗的SEI，并且化成工艺只使用了恒流以及恒压充放电，不增加额外的加热、加压操作，减低了设备及操作成本，利于实际操作，而具有不需使用额外电解液添加剂的优点。剂的优点。剂的优点。


技术研发人员：郑俊生 秦楠 金黎明 张存满
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2021.11.09
技术公布日：2022/3/7