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二者本質(zhì)上是相同的。這只是一個(gè)歷史遺留問題。
在20世紀(jì)90年代末,便有研究人員提出將電池型材料(原理是離子的電化學(xué)插層)和電容型材料(原理是離子的物理吸脫附)結(jié)合起來,進(jìn)而整合電池和超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)造出兼具高能量密度和高功率密度的Battery-Supercapacitor混合器件。
鋰離子電容器的發(fā)展歷史(圖片來自文獻(xiàn)[1])
2005年,鋰離子電容器(Lithium-ion Capacitors)這一概念被具體提出,同時(shí)學(xué)術(shù)界依舊保留著Battery-Supercapacitor、Battery-Capacitor(電池電容)的稱謂。這種非對(duì)稱的混合儲(chǔ)能器件逐漸成為一類研究的熱點(diǎn)。
隨著時(shí)間的遷移,Patrice Simon電容,Yury Gogotsi,Bruce Dunn這一派系的壯大,國(guó)際學(xué)術(shù)界逐漸接受Hybrid Capacitors(混合電容器)、Lithium-ion Capacitors(鋰離子電容器)的稱謂了。
我們很容易看出,最終還是把這種混合儲(chǔ)能器件劃入超級(jí)電容器領(lǐng)域,其中有幾點(diǎn)原因:
因此到了今天,鋰離子電容器(LICs)的稱謂更加普遍了。
常見的鋰離子電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)(圖片來自文獻(xiàn)[1])
解決完稱謂的問題,我們來認(rèn)識(shí)一下常見鋰離子電容器類型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
(a)常見的鋰離子電池“搖椅式結(jié)構(gòu)”(LIBs);
(b)常見的對(duì)稱型超級(jí)電容器結(jié)構(gòu)(EDLCs);
接下來是按照機(jī)理,鋰離子電容器分成四種類型(-:負(fù)極;+:正極):
(c)電化學(xué)插層材料(-)//物理吸脫附材料(+)
(d)物理吸脫附材料(-)//電化學(xué)插層材料(+)
(e)電化學(xué)插層材料(-)//物理吸脫附和電化學(xué)插層混合機(jī)理材料(+)
(f)石墨(-)//石墨(+)
鋰離子電容器(LICs)成為更加普遍的稱謂后,當(dāng)延伸到其他離子作為有效離子的混合儲(chǔ)能器件當(dāng)中時(shí),大家便默認(rèn)為XX離子電容器了,例如鈉離子電容器、鉀離子電容器、鎂離子電容器,鋁離子電容器、鈣離子電容器,鋅離子電容器等電容,而很少再聽到XX離子電容電池的稱謂了。
參考文獻(xiàn):
[1] Han et al., Lithium Ion Capacitors in Organic Electrolyte System: Scientific Problems, Material Development, and Key Technologies. Advanced Energy Materials.
[2] B. Li et al., Electrode Materials, Electrolytes, and Challenges in Nonaqueous Lithium-Ion Capacitors. Advanced Materials.
[3] M. Salanne et al., Efficient storage mechanisms for building better supercapacitors. Nature Energy.
[4] Y. Shao et al., Design and Mechanisms of Asymmetric Supercapacitors. Chemical Review.
文章由啟和科技編輯
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