文献综述
锡氧化物/碳材料复合物的制备及其电化学性能研究
摘要：近年来，由于能源消耗的日益加剧和全球变暖，能源储存已成为一个关键的技术挑战。在目前的能源储存系统中，锂离子电池和超级电容器（LIBs）被认为是最有前途的设备。然而，利用LIBs或超级电容器储能的现状无法满足混合动力电动汽车和全电动汽车的能源和电力的应用需求。锂离子电容器作为一种新型的电化学电容器， 具有比锂离子电池更高的功率密度和比双电层电容器更高的能量密度，是动力汽车的最佳储能装置之一。最近，已经提出的一种新的混合动力锂离子电容器型（LIC）集成了LIBs和超级电容器的优点，这是非常有吸引力的能量存储系统。
关键词：锂离子电容器 石墨烯 过渡金属氧化物 能量密度 功率密度
1.研究背景及意义：
锂离子电容器（ Li-ion Capacitor，简称 LIC），也叫电化学混合电容器、非对称电化学电容器，是一种介于锂离子电池和双电层电容器之间的新型储能装置， 它具有比锂离子电池更高的功率密度和比双电层电容器更高的能量密度，是现阶段电动汽车电源的最好选择之一[1-3]。
- 关于锂离子电容器的研究现状：
作为一种在本世纪初才推出的新型储能电源，锂离子电容器问世的时间并不长，但由于其优异的性能与广泛的应用领域，发展极其迅猛，市场需求也在不断 增长。锂离子电容器在我国的开发尚处于起步阶段，其发展趋势主要体现以下几个方面:（1）锂离子电容器作为超级电容器的一种，电化学性能较双电层电容器有其 独特的优势，在未来的发展应用中将和双电层电容器形成互补，有很好的发展前 景。（2）锂离子电容器的研发率先在日本启动，而我国的整体研发比较滞后，参与研发单位少，成果用于产业化的路途遥远。（3）由于我国双电层电容器产业化的相关设备以及技术体系才刚刚形成，锂 离子电容器作为新一代的能源设备，短时间内取代双电层电容器的可能性不大。锂离子电容器又可以称为混合电化学电容器，它的两个电极分别基于不同的储能机理。通常情况下，负极采用预嵌锂的锂电池电极材料，通过发生可逆的氧化／还原反应进行储能；正极采用双电层电容器的电极材料，通过快速可逆的吸附／脱附反应进行储能。
锂离子电容器的概念最初是由Hatozaki O在2006年的第16届国际电化学年会上提出的[3]，之后，日本富士重工的Hiromoto T等诠释了锂离子电容器的工作原理。负极材料是可以实现锂离子嵌入／脱出的层状材料，正极材料是具有高表面积的活性炭，电解液为锂盐的有机电解液[11,12]。充电时，负极发生的反应是，锂离子嵌入到负极材料中，正极吸附阴离子；放电时，锂离子从负极材料中脱出，正极脱附阴离子。相对于负极发生的反应，正极的过程是非法拉第过程，动力学过程的速度相对较快，使电容器的功率密度有了很大提高。此外，预嵌锂过程可以降低负极的电位，提高电容器的工作电压范围从而达到提高锂离子电容器能量密度的目的[4,5]。
3.锂离子电池电极材料的研究现状：
锂离子电池的性能主要取决于电解液、隔膜、负极和正极等材料的性能以及彼此间的相容性。近年来，这些关键材料的研究都取得了很大的进步。
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