什么是锂离子电容?

锂离子电容器（LIC）是一种高性能储能器件，它融合了锂离子电池的高能量密度和超级电容器的高功率密度。LIC通过在正极使用活性炭形成双电层储能，以及在负极利用插层炭类材料进行锂离子的脱嵌，实现了快速充放电和长循环寿命。这种技术提供了比传统电容器更高的能量存储能力，同时保持了快速响应的特性。

工作原理

锂离子电容器的工作原理类似于锂离子电池，但它们在充放电过程中的离子交换机制不同。在锂离子电容器中，正极材料通常是活性炭，能够形成双电层储能，而负极材料是具有锂离子脱嵌功能的插层炭类材料。

充电时，锂离子从正极材料表面脱离，通过电解液和隔膜插入到负极材料晶格中；放电时，锂离子则从负极材料晶格中脱出，返回到正极材料表面，与正极的电荷形成双电层 。

性能特点

锂离子电容器性能优势十分突出，主要特点包括高能量密度、自放电率低、循环寿命长和安全性高等特点。

能量密度

LIC的能量密度通常介于锂离子电池和双电层电容器（EDLC）之间，可以达到10-15 Wh/L，远高于EDLC的2-8 Wh/L，但低于锂离子电池。

容量、电压、自放电

LIC的单体体积容量较大，能够提供较高的电量存储，这使得它们在需要较高能量输出的应用中非常有用。

LIC的高工作电压可达到4V左右，比EDLC的工作电压要高，使得LIC在相同电量下能够提供更高的输出功率 。LIC的自放电率较低，这意味着它们在不使用时能保持电荷的时间更长，这对于需要长期存储能量的应用非常重要。

安全性

由于正极材料使用的是活性碳，LIC在内部短路情况下比锂电池更安全，而且电解质也是不易燃的材料，且在内部短路的情况下不会引起热失控或起火。

循环寿命

LIC的循环寿命较长，能够承受数十万次的充放电循环，这使得它们在需要长期可靠运行的应用中非常适用。即使降低正极电位，单元自身的电压也不会大幅下降，确保了容量 。

应用领域

锂离子电容器因其独特的性能，在多个领域有着广泛的应用前景，如风力发电、太阳能发电等。这里例举在新能源汽车、国防、通信消费电子等上的应用。