[0058] 在所得稳定化的锂复合材料颗粒中，锂盐涂层可占颗粒总质量的约1-50重量％。 例如，涂层占总质量的1，2, 5, 10, 20, 30, 40或50重量％。选择组成、涂层厚度来为空气、 氧和水的扩散提供有效的阻挡。 实施例
[0059] 实施例1
[0060] 在样品1-4中使用各种锂金属和石墨（阳极材料）的比例制备锂离子纽扣电池电 容器。
[0061] 为了形成阳极，通过下述来制备石墨浆料：混合100g石墨粉末（奥德里奇公司 (Aldrich) )，2g炭黑（卡伯特公司（CabotCorporation)), 10g聚偏氟乙稀（PVDF)(阿尔法 阿沙公司（AlfaAesar))和190gN-甲基-2-吡咯烷酮（NMP)溶剂（西格玛奥德里奇公司 (Sigma-Aldrich))以形成光滑的浆料。使用刮刀将在浆料在铜箔上分散约1mm的厚度。石 墨浆料涂覆的铜箔首先在通风橱中干燥，在120°C烘箱中真空干燥，和随后切割成1. 4cm 直径的电极。石墨电极（石墨加上铜集电器）的典型厚度是约17mm。
[0062] 为了形成阴极，通过以的350rpm的速度研磨以重量计90:10比例的活性碳粉末 和PTFE粘合剂以形成轧制成薄板的混合物，来制备活性碳膜。活性碳层的典型厚度是约 13mm。使用碳墨水把活性碳层压到铝箔（1密耳（mil))上，把所得层压件切割成1.4cm直 径电极。
[0063] 提供锂复合材料颗粒，其包括锂金属芯体和包封芯体的LiPFjl。首先在受控的气 氛下用THF洗涤和过滤市售的硅酮油中的锂金属颗粒，以去除硅酮油。干燥颗粒，并转移到 包含溶解于THF的2MLiPF6涂层溶液的碟子中。溶剂在环境条件下蒸发以制备稳定化的、 LiPFj#覆的锂复合材料颗粒。控制涂层溶液的量和浓度来制备复合材料颗粒，其中干燥之 后LiPF6(涂层）和锂金属（芯体）的重量比例是约20:80。
[0064] 样品1?锂离子电容器包括68.Omg石墨，35.lmg活性碳，和6. 8mg包括20%LiPF6 的锂复合材料颗粒。锂复合材料颗粒和石墨的质量比例是1:10。
[0065] 样品2?锂离子电容器包括73. 3mg石墨，34. 4mg活性碳，和13. 9mg包括20% LiPF6的锂复合材料颗粒。锂复合材料颗粒和石墨的质量比例是1:5. 27。
[0066] 样品3?锂离子电容器包括66. 6mg石墨，32. 9mg活性碳，和22.lmg包括20% LiPF6的锂复合材料颗粒。锂复合材料颗粒和石墨的质量比例是1:3。
[0067] 样品4?锂离子电容器包括66. 5mg石墨，35. 2mg活性碳，和31. 6mg包括20% LiPF6的锂复合材料颗粒。锂复合材料颗粒和石墨的质量比例是1:2. 1。
[0068] 使用具有A1-包层（MTI公司）封装件的CR2032纽扣电池外壳组装锂离子电容器。 堆叠的电极组按顺序包括铝集电器/活性碳阴极/纸隔离物/锂复合材料颗粒/石墨阳极 /铜集电器。电解质溶液（~〇. 3g电解质/纽扣电池）通过使用以体积计1:1的碳酸亚乙 酯（EC)和碳酸二甲酯（DMC)混合物溶剂中的1MLiPF6溶液来制备。
[0069] 首先使用循环伏安法在lmV/s的扫描速率下测试锂离子纽扣电池电容器，且操作 电压为2. 2V-3. 8V。在3. 8V保持2小时之后，在恒流放电（1mA)下测定锂离子电容器的容 量。在3. 8V下保持1小时之后，在各种电流下测定功率容量。通过积分放电曲线，计算基 于电极和隔离物体积的能量密度和功率密度。
[0070] 表1总结用于样品1-4的锂离子电容器的能量和功率密度数据。可知样品2和3 获得较高的能量密度。样品4获得显著较低的能量密度。在样品4的高负载比例中，锂金 属可能没有完全结合进入石墨阳极从而未结合的锂可影响Li+的插入-去插入，导致较低 的能量密度。在1:10的比例（样品1)，锂离子电容器的能量密度稍微低于样品2和3的 能量密度。但是，样品1的功率密度稍微大于样品2和3的功率密度。
[0071] 基于这些数据，具有石墨负电极的锂离子电容器可具有宽的质量比例范围例如为 约1:3-1:10。图3显示样品1、3和4的恒流（1mA)放电曲线。图3中的数据的线性性能与 较高电压下的良好电容性能是一致的。
[0072] 表1。用于具有不同锂：石墨质量比例的纽扣电池电极的能量和功率密度数据
[0073]
[0074]实施例2
[0075] 使用硬质炭黑作为阳极材料来制备锂离子纽扣电池电容器。
[0076]样品5.把研磨的酚醛树脂以200°C/小时的加热速率加热到660°C，在660°C下 保持2小时以碳化树脂，和随后冷却到室温。热循环在N2气氛下进行，且气体流动速率是 6. 18升/分钟。将所得碳在37%HC1中浸泡过夜，并用去离子水淋洗以去除痕量的杂质。 还将样品在29%NH4OH水性溶液中浸泡过夜，然后用去离子水淋洗。使用100g所得碳、10g 聚偏氟乙烯（PVDF)、2g炭黑和190gNMP溶剂制备碳浆料。
[0077]样品5的锂离子电容器包括35mg活性碳（阴极），48mg如上所述的硬质炭黑（阳 极），和13. 2mg包括20%LiPF6的锂复合材料颗粒。
[0078] 样品6.把研磨的酚醛树脂以200°C/小时的加热速率加热到1，000°C，在1000°C 下保持2小时以碳化树脂，和随后冷却到室温。热循环在N2气氛下进行，且气体流动速率 是6. 18升/分钟。将所得碳在37 %HC1中浸泡过夜，并用去离子水洗涤以去除痕量的杂质。 还将样品在29%NH40H水性溶液中浸泡过夜，然后用去离子水淋洗。将提纯的碳在1000°C 下于N2气氛中加热2小时。使用42. 5g所得碳、5gPVDF、2. 5g炭黑和120mlNMP溶剂制备碳 浆料。
[0079]样品6的锂离子电容器包括34mg活性碳（阴极），43mg如上所述的硬质炭黑（阳 极），和13. 4mg包括20%LiPF6的锂复合材料颗粒。
[0080] 样品7.把研磨的酚醛树脂以200°C/小时的加热速率加热到660°C，在660°C下 保持2小时以碳化树脂，和随后冷却到室温。热循环在N2气氛下进行，且气体流动速率是 6. 18升/分钟。使用42. 5g碳、5gPVDF、2. 5g炭黑和150mlNMP溶剂制备碳浆料。
[0081]样品7的锂离子电容器包括36mg活性碳（阴极），52mg如上所述的硬质炭黑（阳 极），和12. 4mg包括20%LiPF6的锂复合材料颗粒。
[0082] 样品8.把研磨的小麦粉以200°C/小时的加热速率加热到1，000°C，在1，000°C 下保持2小时以碳化该粉，和随后冷却到室温。热循环在N2气氛下进行，且气体流动速率 是6. 18升/分钟。将碳在37%HC1中浸泡过夜，并用去离子水洗涤以去除痕量的杂质。还 将样品在29%NH40H中浸泡过夜，然后用去离子水淋洗。将提纯的碳在1000°C下于N2气氛 中处理2小时。使用42. 5g碳样品、5gPVDF、2. 5g炭黑和150mlNMP溶剂制备碳浆料。
[0083]样品8的锂离子电容器包括35mg活性碳（阴极），42mg如上所述的小麦粉衍生的 硬质炭黑（阳极），和14. 2mg包括20%LiPF6的锂复合材料颗粒。
[0084] 使用循环伏安法和恒流放电测量基于硬质炭黑的电容器的性能。通过积分方法， 计算基于电极和隔离物体积的锂离子电容器的能量密度和功率密度。报道的能量和功率密 度是两个锂离子电容器的平均结果。
[0085] 表2总结锂离子电容器的平均能量密度和功率密度随放电电流的变化。可知对于 样品5, 6,和8,在0. 001A下的能量密度是34. 8Wh/l-36. 2Wh/l，而样品7的