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锂离子电容器是近年发展起来的一种混合型电化学电容器。它将具有双电层电容的活性炭电极和具有高比容量的锂离子电池电极集成在一起,同时具有超级电容器的高功率密度及二次电池的高能量密度特性,因此近年来逐渐成为超级电容器领域研究的新热点。和有机系电解液相比,水系电解液具有更高的安全性,且环境友好,对封装环境要求低,有利于降低生产成本。为了加深对电极材料、操作条件与锂离子电容器性能关系的认识,本文对LiFePO4/AC水系锂离子电容器的工作电位窗口、电极匹配、高温性能等进行了研究。为了提高LiFePO4的电导率,合成了LiFePO4/C复合电极材料,并对其电化学电容性能等进行了系统的考察。采用循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法优化出LiFePO4/AC锂离子电容器的工作电位窗口为0-1.7V,最佳正负极质量比为1：1。考察了在2M LiNO3水溶液中,温度对LiFePO4(LFP)电极、AC电极和LiFePO4/AC混合体系电容性能的影响。结果表明,温度对LFP电极电容性能有明显的影响。不同温度下,随着循环的进行,LFP电极的比容量均呈衰减趋势。在70℃下LFP电极比容量随着充放电循环产生了明显的衰减,如经过200个循环,其比容量由134.03mAh/g降低至25.38mAh/g。而AC在水系电解液中具有良好的稳定性。高温可以增加离子活度,有利于离子在电极材料中的扩散及双电层的形成,从而提高AC电极的电容性能。在不同温度下,AC电极均具有良好的循环性能。LiFePO4/AC混合体系的水系电容性能由LFP正极所控制。在30℃下,LiFePO4/AC锂离子电容器的比容量稳定在30.1-30.5mAh/g之间。在50℃下随着循环的进行电容器的比容量有所波动,总体呈缓慢下降的趋势。而在70℃下随着循环的进行电容器的比容量显著下降。所以水系LiFePO4/AC锂离子电容器的适宜工作温度低于50℃。采用溶胶-凝胶法合成出了LiFePO4/C复合电极材料。研究了锂源、铁源、焙烧温度、焙烧时间、焙烧气氛等因素对材料物理性质和电化学性能的影响。采用X-射线衍射对合成出的材料进行物相结构分析。通过循环伏安、恒流充放电和交流阻抗等方法对材料在2M LiNO3溶液中的电化学性能进行了测试。结果表明,制备LiFePO4/C复合材料的最佳锂源、铁源分别为LiAc、Fe(NO3)3,理想的合成条件是：焙烧温度700℃,焙烧时间3h,焙烧气氛N2+5%H2。在该条件下合成出的LFP/C颗粒尺寸较小,电子电导率和离子扩散速率较大,具有良好的电化学性能。在2M LiNO3溶液中,0.1A/g时,比容量高达128.7mAh/g;2.5A/g时,比容量保持在100.2mAh/g,容量保持率为77.9%。