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二者本质上是相同的。这只是一个历史遗留问题。
在20世纪90年代末,便有研究人员提出将电池型材料(原理是离子的电化学插层)和电容型材料(原理是离子的物理吸脱附)结合起来,进而整合电池和超级电容器的优点,创造出兼具高能量密度和高功率密度的Battery-Supercapacitor混合器件。
锂离子电容器的发展历史(图片来自文献[1])
2005年,锂离子电容器(Lithium-ion Capacitors)这一概念被具体提出,同时学术界依旧保留着Battery-Supercapacitor、Battery-Capacitor(电池电容)的称谓。这种非对称的混合储能器件逐渐成为一类研究的热点。
随着时间的迁移,Patrice Simon电容,Yury Gogotsi,Bruce Dunn这一派系的壮大,国际学术界逐渐接受Hybrid Capacitors(混合电容器)、Lithium-ion Capacitors(锂离子电容器)的称谓了。
我们很容易看出,最终还是把这种混合储能器件划入超级电容器领域,其中有几点原因:
因此到了今天,锂离子电容器(LICs)的称谓更加普遍了。
常见的锂离子电容器内部结构(图片来自文献[1])
解决完称谓的问题,我们来认识一下常见锂离子电容器类型的内部结构。
(a)常见的锂离子电池“摇椅式结构”(LIBs);
(b)常见的对称型超级电容器结构(EDLCs);
接下来是按照机理,锂离子电容器分成四种类型(-:负极;+:正极):
(c)电化学插层材料(-)//物理吸脱附材料(+)
(d)物理吸脱附材料(-)//电化学插层材料(+)
(e)电化学插层材料(-)//物理吸脱附和电化学插层混合机理材料(+)
(f)石墨(-)//石墨(+)
锂离子电容器(LICs)成为更加普遍的称谓后,当延伸到其他离子作为有效离子的混合储能器件当中时,大家便默认为XX离子电容器了,例如钠离子电容器、钾离子电容器、镁离子电容器,铝离子电容器、钙离子电容器,锌离子电容器等电容,而很少再听到XX离子电容电池的称谓了。
参考文献:
[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.
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