產(chǎn)品特性：

• 能量密度為45Wh/L
• 輸出功率密度1萬7000W/L
• 低溫特性出色
• 可選擇多種電解液
• 確保電子導(dǎo)電通路

應(yīng)用范圍：

• 以在正極材料方面的應(yīng)用為代表

東京農(nóng)工大學(xué)研究生院采用單層碳納米管與鈦酸鋰（Li4Ti5O12，LTO）復(fù)合材料作為負極，開發(fā)出了容量及高倍率下放電特性更高的鋰離子電容器（圖1）。電極面積上的單位體積能量密度為45Wh/L，輸出功率密度為1萬7000W/L，與以往采用活性炭的雙電層電容器相比，分別可提高到約4.5倍和約3.8倍。此次的開發(fā)由東京農(nóng)工大學(xué)大學(xué)院直井研究室與該大學(xué)研究生院“電容器技術(shù)講座”（日本Chemi-Con的贊助講座）承擔。


東京農(nóng)工大學(xué)研究生院于2009年3月宣布，開發(fā)出了采用碳納米纖維（CNF）與LTO復(fù)合而成的負極的鋰離子電容器，與以往的采用活性炭的雙電層電容器相比，實現(xiàn)了約3倍的能量密度。而且還表示，將完善由日本Chemi-Con定于2011年春季樣品供貨采用該技術(shù)的鋰離子電容器的體制。

東京農(nóng)工大學(xué)稱，采用LTO的鋰離子電容器具有負極難以產(chǎn)生樹枝狀結(jié)晶（Dendrite）、低溫特性出色、以及可選擇多種電解液等優(yōu)點。而且，由于在制造工序上無需攙雜（Dope）鋰離子，因此“可通過與以往雙電層電容器相同的工序進行制造”（日本Chemi-Con基礎(chǔ)研究中心功能性材料研究室室長玉光賢次）。

此次發(fā)布的鋰離子電容器的最大特點是，雖然采用含有率高達80～85％的LTO，仍確保了電子的導(dǎo)電通路。因此，“即使在300C的高倍率下放電，電容維持率仍相當高”（東京農(nóng)工大學(xué)大學(xué)院教授直井勝彥）（圖2）。負極采用2004年通過NEDO項目“納米碳應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)制項目”開發(fā)出的“Super Growth法”單層碳納米管（SGCNT），取代了CNF。東京農(nóng)工大學(xué)稱，如果采用該大學(xué)開辦的風(fēng)險企業(yè)K & Double（音譯）開發(fā)的超離心處理技術(shù)來制作比表面積較大的SGCNT以及LTO，則可將粒徑非常小、只有1～10nm的LTO牢固地載置于SGCNT的外壁及內(nèi)壁上（圖3）。而且，該大學(xué)還成功地制作出了不含導(dǎo)電助劑及粘結(jié)劑（Binder）的板層（Sheet）電極（圖4）。
由于采用超離心處理技術(shù)可將粒徑非常小的金屬氧化物載置于碳材料上，因此，今后以在正極材料方面的應(yīng)用為代表，直井研究室與日本Chemi-Con已將在電容器以及鋰離子充電電池的電極材料上的應(yīng)用納入了視野。