由于锂粉容易被电解液腐蚀消耗,导致负极无法有效补锂,并且电极在初态并经过一系列中间状态最后回到原来状态的过程中过多的锂会形成树枝状的晶体,穿刺隔膜和极片表面,损坏电池。以及SEI膜的形成将会导致电解液中的离子难以迁入和迁出负极片,从而大大降低锂离子电容器的能量存储和倍率性能。多孔正极材料有利于提高锂离子电容器的电化学性能。针对上述问题,表面稳定化的金属锂粉可以在空气中长时间稳定保存,当应用于电极材料时,可以有效的阻止有机电解液对锂粉的腐蚀作用和防止锂金属枝状晶体的形成,抑制SEI膜的生成和减小负极的表面电阻,进而提高负极的可逆循环容量。不仅为锂粉的储存带来便利,而且为锂离子电容器的预锂化过程带来方便,大大提高锂离子电容器的性能。酸化后的活性炭不但能保留活性炭原有的性能,还增加了凹凸棒石粘土特有的胶体性质和吸附能力,应用于正极时能有效提高锂离子电容器电化学性能。本篇文章通过使用化学气体或蒸汽在基质表面反应合成涂层的方法(CVD)法合成酸化后的活性炭(HAC)、氟化锂(LiF)、聚四甲基乙烯锂粉(TME-Li),以中间碳微球作为锂离子电容器的负极,采用内部短路方式和稳定金属锂粉嵌锂方式对中间碳微球负极进行预锂化的方式,利用SEM以及TEM通过对材料和电极的极片表征分析,通过GCD和EIS研究锂离子的电容器的性能。主要研究成果如下:1、尝试以全氟树脂(CYTOP)为氟源,在氮气(N2)保护下对锂粉(Li)进行高温氟化处理,得到氟化锂粉(LiF)。将LiF预嵌入以中间炭微球(MCMB)为主要成分的锂离子电容器(LIC)负极片中,组装成LIC。接下来通过使用SEM以及XRD法来对材料测试试验。通过GCD以及EIS研究了 LIC的电化学性能。实验测试结果表明,锂粉被氟化成功,负极预嵌氟化锂可提高电容器的电化学性能。在电流密度为50 mA/g下恒流充放电,比电容能达到51.92 F/g。在电流密度为50 mA/g～700 mA/g范围内,最大功率密度和最大能量密度分别为1.02 kW/kg和68.51 Wh/kg。通过2 000个恒定不变的电流充电和放电反复之后,电容维持在百分之九十六上下。2、以四甲基乙烯(2,3-二甲基-2-丁烯TME)为聚合物源,对锂粉(Li)进行浸泡处理,得到表面包覆聚四甲基乙烯的高稳定性锂粉(TME-Li)。将其预嵌至以中间炭微球(MCMB)/多壁碳纳米管(MWCNTs)/超级炭黑(SP)复合材料为负极的极片中,组装成锂离子电容器(LIC)。接着使用SEM以及FTIR锂粉体以及电极片进行了数据上的分析。除此之外,还通过使用GCD以及EIS来得出了 LIC的LIC的电化学性能。结果表明,TME-Li可提高电容器的电化学性能。当电流密度为50mA/g时,比电容可达到69.09 F/g。在电流密度为50～700 mA/g范围内,最大功率密度和最大能量密度分别为1.02 kW/kg和91.14 Wh/kg。通过4 000次恒定的电流充电以及放电的循环往复,电容维持率仍在百分之八十三以上。3、以稀硫酸(H2SO4)作为酸化试剂,对活性炭(AC)进行酸化,得到酸化后的活性炭(HAC)。将其与导电剂(SP)、聚偏氟乙烯(PVDF)混合制备正极电极,组装成锂离子电容器(LIC)。采用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)对材料和极片进行表征;并使用FTIR和BET对活性炭进行酸化处理。实验的证明活性炭被酸化并且比表面积增加了约百分之六十的AC。在50 mA/g的充放电电流密度下,电容器质量比电容达40.17F/g,其最大功率密度为0.98 kW/kg(700mA/g)、最大能量密度为52.34 Wh/kg(50 mA/g)。它具有低阻抗特性;经过2 000次充放电循环检测,容量维持率大于百分之六十,酸化后的活性炭提高了活性炭作正极的锂离子电容器的电化学性能。