高比能、高比功率新型非对称储能电池及其电化学机理

非对称混合储能电池由两种不同性质的电极构成，该技术集锂离子电池的高比能和超级电容器的高比功率之长，同时具有普通电容器的超长循环寿命，在电动汽车、航天航空和军事领域具有广泛的应用前景。钛酸纳米管作为新型嵌锂材料具有大容量、快速充放电、循环稳定性好等优点，经研究表明，钛酸纳米的电化学嵌锂过程具有法拉第赝电容性的动力学机理，因而是理想的大容量非对称混合电池的电极材料。在钛酸纳米管的基础上可以制备零应变嵌锂材料－尖晶石钛酸锂纳米管，也是一种优异的非对称混合电池电极材料。本项申请主要研究基于上述大容量纳米嵌锂材料的新型大容量、高功率非对称混合储能电池的性能和电极过程的动力学机理，同时，研究基于钛酸纳米管的低成本、大容量的赝电容性超级电容器，具有重大的社会经济意义。钛酸纳米管和尖晶石钛酸锂纳米管电极在各种有机/无机电解液体系中的电化学特性、界面态行为和纳米效应等基础理论研究具有重要的学术价值。