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
• 確保電子導電通路

應用范圍：

• 以在正極材料方面的應用為代表

東京農(nóng)工大學研究生院采用單層碳納米管與鈦酸鋰（Li4Ti5O12，LTO）復合材料作為負極，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)工大學大學院直井研究室與該大學研究生院“電容器技術講座”（日本Chemi-Con的贊助講座）承擔。


東京農(nóng)工大學研究生院于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的鋰離子電容器的體制。

東京農(nóng)工大學稱，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)工大學大學院教授直井勝彥）（圖2）。負極采用2004年通過NEDO項目“納米碳應用產(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)工大學稱，如果采用該大學開辦的風險企業(yè)K & Double（音譯）開發(fā)的超離心處理技術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，該大學還成功地制作出了不含導電助劑及粘結(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用納入了視野。