比较锂离子电池和双电层电容器的特点

日本富士通公司(Fujitsu)总裁铃木泰司(Yasushisuzuki)最近写了一篇有关普及锂离子电容器知识的文章，并将其与锂离子电池和双层电容器的特性进行了比较。

富士通研制的锂离子电容器具有输出功率大、充放电循环特性好等特点，重要用于混合动力汽车等要高功率的汽车领域。

1.电压、容量和自放电的比较

锂离子电容器和锂离子电池的材料组成重要不同于正极。锂离子电容器的正极是活性炭，与锂离子电池的锂氧化物不同。锂离子电容器的正极由碳材料制成，电解液由锂离子有机物制成，正极由双层结构存储，负极由锂离子氧化还原反应存储。

锂离子电容器的能量密度低于锂离子电池，但输出密度高于锂离子电池。单体的能量密度为10~15Wh/L，远远大于2~8Wh/L的双层电容的容量。

在电压方面，锂离子电容器的最大电压可达4V，与锂离子电池的电压相近，但比双层电容器的电压高得多，自放电方面比双层电容器都小。

2、安全:锂离子电池替代镍氢电池和铅酸电池是电池技术上的一大进步，但锂离子电池安全事故频发，如上所述，这也是由其正极结构引起的。锂离子电池的阳极是由锂氧化物组成的，它不仅含有大量的锂，形成刺穿膜的锂枝晶，而且还含有氧，是点火的重要元素。一旦电池短路就会发展成热分解的整体，与电解液反应就会引起燃烧。

锂离子电容器的正极是活性炭，所以即使内部短路可以与负极发生反应，也不会与电解液发生反应。理论上，这比锂离子电池安全多了。

3、寿命长特点:锂离子电池寿命长,对锂离子电池充电和放电深度有一定的限制,从而减少基本上可以利用双电层电容器的容量充电和放电原理很简单但通过吸附或脱下电解质离子和长期以来的生活,独自一人,很难扩展生活的真实。然而，即使锂离子电容器的正电位降低，装置本身的电压也不会显著下降，从而保证了容量。

4.耐高温:储电元件的弱点是运行时温度升高。在反复充放电过程中,内部阻力会新增温度上升,从而影响生活,这是因为,在高温条件下,电解液分解,积极的容易氧化,因此,高温条件下可能要降低阳极的潜力,但在一个潜在的减少的情况下,双电层电容器电压下降,无法保证能力。锂离子电池不能降低压力，容易出现安全问题。只有锂离子电容器能在远离氧化分解区域的正电位下使用，所以高温性能优异。