【摘 要】
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电化学混合电容器(EHC)是一种介于超级电容器和电池之间的新型贮能元件，它具有比超级电容器更高的比容量和比能量及比电池更高的功率密度，是混合动力车、动力电源的最佳选择之一。其材料和体系的构筑是研究的重点。本课题以活性炭为正极，锂离子嵌入材料Li4Ti5O12为负极组成AC/Li4Ti5O12电化学混合电容器体系，对其电化学性能进行了研究，恒流充/放电、循环伏安以及交流阻抗等测试显示出该混合电容器体
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电化学混合电容器(EHC)是一种介于超级电容器和电池之间的新型贮能元件，它具有比超级电容器更高的比容量和比能量及比电池更高的功率密度，是混合动力车、动力电源的最佳选择之一。其材料和体系的构筑是研究的重点。本课题以活性炭为正极，锂离子嵌入材料Li4Ti5O12为负极组成AC/Li4Ti5O12电化学混合电容器体系，对其电化学性能进行了研究，恒流充/放电、循环伏安以及交流阻抗等测试显示出该混合电容器体系具有良好的电化学性能。
用高温固相法和熔盐法制备出具有尖晶石结构的Li4Ti5O12，XRD和SEM测试表明两种合成产物都具有较高的相纯度和优良的晶型。其中用高温固相法制备出的Li4Ti5012电极具有很宽的充放电平台，循环性能稳定，以30mA·g-1的电流密度恒流充/放电，比容量达到128.8mAh·g-1，效率达到98.2％。
以高比表面积活性炭为正极，高温固相法合成的Li4Ti5O12为负极，电解液为1M LiClO4/PC组装成的AC/Li4Ti5O12混合电容器电化学性能最佳，正负极活性物质质量比为3:1时混合电容器的总质量比容量达到29.2mAh·g-1(电流密度为50mA·g-1)，且得到最优效率98.6％，其最佳工作电压区间为1.5～2.8V，循环性能和大电流充放电性能良好。AC/Li4Ti5O12混合电容器工作电压约为2.25V，比能量可达到67.5Wh·kg-1。循环伏安扫描测试表明AC/Li4Ti5O12混合电容器电化学性能是由AC正极的非法拉第过程和Li4Ti5O12负极的法拉第过程的电化学特性共同决定的。交流阻抗测试发现，AC/Li4Ti5O12电容器在不同嵌锂程度下阻抗有极大差别，这与不同状态时Li4Ti5O12的电导率有一定关系。
对以活性炭为正极，锂离子电池炭负极材料中间相炭微球(MCMB)为负极的电化学混合电容器进行了初步的电化学性能的研究，50mA·g-1电流密度下放电比容量达到30.4mAh·g-1，充/放电效率为91.6％。
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