一種大倍率高功率電池電容負極極片及其製備方法與流程

2023-06-02 00:13:21 1

本發明涉及一種電池電容電極極片及其製備方法，特別是一種大倍率長壽命高功率電池電容負極極片及其製備方法。

背景技術：

目前常用儲能器件主要有鋰離子電池和超級電容器，鋰離子電池具有高能量密度的特點，但是循環使用壽命短、功率密度低，雖然超級電容器比功率和循環壽命高，但能量密度低，因此急需開發一種兼具高功率密度和高能量密度的混合型儲能器件。

超級電容電池是一種兼具高能量密度與高功率密度的新型儲能器件,它主要通過雙電層電容與鋰離子嵌/脫兩種方式進行「雙功能」儲能，開發具有「雙功能」特徵的高性能負極意義重大。

超級電容電池負極材料主要是炭材料，這些材料的優點是具有較高的比容量(200～400mAh/g)，低的電極電位(<l.0vs.Li+/Li)，長的循環壽命和高安全性。目前研究與應用較多的炭負板材料有石墨、焦炭、中間相炭微球、硬炭等。不同炭材料的電化學性能差異較大，商業化使用的負極材料主要是石墨。石墨的可逆充放電容量可達到350mAh/g以上，此外，石墨具有良好的充放電電平臺，電壓平穩。但由於石墨的結晶度高，具有高度取向的層狀結構，對電解液較敏感，與溶劑相容性差；另外，石墨的大電流充放電能力低。同時，在充放電循環過程中，石墨層間距變化較大；而且還會發生鋰與有機溶劑共同插入石墨層間以及有機溶劑的分解，容易造成石墨層逐步剝落、石墨顆粒發生崩裂和粉化，從而降低石墨材料的循環壽命。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明公開了一種大倍率高功率電池電容負極極片及其製備方法電極電極材料物質結合性好，不易發生剝離，而延長使用壽命，並且具有較低的電位平臺，使得混合電容電池的平均工作電壓高於傳統的雙電層電容器，從而使體系的能量密度提高。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片，包括集流體以及塗覆在集流體至少部分區域上的電極材料：

其中，集流體為腐蝕鋁箔片，該腐蝕鋁箔片為其表面至少部分區域經過腐蝕之後得到；

電極材料為將包括活性材料、導電劑、粘結劑混合均勻壓制後得到，活性材料為石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種的混合物的複合材料。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，電極材料為按80-93wt％負極活性材料、3-10wt％導電劑、餘量的粘結劑在溶劑中混合得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，活性材料為原料經過超聲分散混合法或者原位生成法得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，活性材料經過超聲分散混合法製備時，其為將石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種在溶劑中進行超聲混合，其液固比為8:2，混合時間為10-40min，而後經過真空乾燥得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，活性材料經過超聲分散混合法製備時，其為將10～90wt％石墨、小於等於15wt％碳納米管與餘量的活性炭置於超聲波振蕩器中進行超聲混合，溶劑為無水乙醇，液固比控制為8:2，混合時間為10～40分鐘，而後在真空140℃下乾燥4h，即可。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料在溶劑中混合後，再加入KOH溶液並攪拌，再邊加熱邊攪拌至成糊狀後，再於氣氛爐中灼燒得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的一種改進，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料放入坩堝，均勻混合於乙醇溶液中，得到原料混合物，將原料混合物加入到KOH溶液，充分攪拌30分鐘以確保粉末已混合均勻，並與KOH溶液充分接觸，然後在電爐上將其一邊加熱一邊攪拌，直至混合物被調成糊狀，再將坩堝置於氣氛爐中，進行活化處理，即可；

其中原料為如下情形的任一：a、0～30重量份中間相炭微球和8～12重量份瀝青以為原料；b、8-12重量份蔗糖與0-6重量份中間相炭微球的均勻混合物在空氣氣氛中以150℃預處理脫水12h以為原料。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的製備方法，包括活性材料製備、電極材料製備、幹態電極膜製備、電極片製備，其中活性材料製備為原料經過超聲分散混合法或者原位生成法得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的製備方法的一種改進，活性材料經過超聲分散混合法製備時，其為將石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種在溶劑中進行超聲混合，其液固比為8:2，混合時間為10-40min，而後經過真空乾燥得到。

本發明公開的大倍率高功率電池電容負極極片的製備方法的一種改進，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料在溶劑中混合後，再加入KOH溶液並攪拌，再邊加熱邊攪拌至成糊狀後，再於氣氛爐中灼燒得到。

更進一步的，為了達到上述發明的目的，本發明採用以下技術方案：

一種大倍率長壽命高功率電池電容負極極片，所述極片包括活性材料、導電劑、粘結劑、溶劑和腐蝕鋁箔片，所述負極活性材料採用石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種。

作為優選，所述負極活性材料選用石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種，通過超聲分散混合法或者原位生成法進行複合。

作為優選，在上述活性材料製備方法中，超聲分散混合法製備步驟如下：將石墨、碳納米管與活性炭按照一定比例(10～90wt％G/(G+CNT+AC))(注:(G+CNT+AC)表示石墨粉末、碳納米管粉末與活性炭粉的混合物，其中碳納米管的比例需小於15％)稱取，置於超聲波振蕩器(220V，50Hz)中進行超聲混合，溶劑為無水乙醇，液固比控制為8:2，混合時間為10～40分鐘，而後在真空140℃下乾燥4h，即得石墨/炭納米管/活性炭複合材料。

作為優選，在上述活性材料製備方法中，原位生成法製備步驟如下：

原位生成法是指採用中間相炭微球(CMS)為核心材料，分別選取具有代表性的軟炭前軀體煤焦油瀝青與硬炭前軀體蔗糖為活性炭殼層炭源，按照最佳活性炭活化工藝原位生成了具有核/殼結構的超級電容電池用負極材料。

首先將中間相炭微球(CMS)和瀝青以一定質量比放入坩堝，均勻混合於乙醇溶液中，得到原料混合物。將混合物加入到KOH溶液，充分攪拌30分鐘以確保粉末已混合均勻，並與KOH溶液充分接觸。然後在電爐上將其一邊加熱一邊攪拌，直至混合物被調成糊狀。將坩堝置於氣氛爐中，按最優活化工藝進行處理，得CMS/AC複合負極材料。其中，炭源瀝青為8～12克，CMS的質量分別為0～30克。以蔗糖為炭源時，考慮到蔗糖含水高，將蔗糖與CMS的均勻混合物在空氣氣氛中以150℃預處理脫水12h，其餘處理工藝與瀝青炭源一致。其中炭源蔗糖為8～12克，CMS的質量分別為0～6克。

作為優選，所述負極電極材料按80-93％負極活性材料、4-10％粘結劑、3％-10％導電劑混合，在高速分散機種進行1-3h的充分混合，將得到的混合粉末通過粉壓機壓製成150μm厚的連續幹態電極膜。在20微米厚的腐蝕鋁箔兩側塗一層4μm厚的導電膠，將上述導電膠層等寬的幹態電極膜置於導電膠上，並通過熱的碾壓輥，所述的複合薄膜被減薄同時緊壓接於腐蝕鋁箔上，衝切製成負極極片。

作為優選，所述導電劑為導電炭黑、石墨烯、碳納米管或科琴黑，所述的粘結劑為含氟聚合物(如PTFE、PCTFE等)。

本發明方案中，作為集流體的腐蝕鋁箔片表面還形成有鋁汞齊。優選的，腐蝕鋁箔片表面的鋁汞齊在表面上取向。優選的，腐蝕鋁箔片表面的鋁汞齊的凸出部分的長度為0.01-0.03mm。在腐蝕鋁箔片表面塗刷汞鹽溶液，從而實現鐵汞齊的形成，同時通過對溶液濃度和環境溫度從而實現取向。該方案中通過採用的表面生長的鋁汞齊，從而提高表面結合能力，以其生長的固態增強結構，從而提高了極片結構間的結合性能，從而提升防腐脫落性能，延長產品的使用壽命，並且改善導電性。另外通過採用適當凸出長度的鋁汞齊增強過渡結構，其凸出在鋁箔片表面特定的長度，從而在極片結構間形成適當的「釘扎」，並且通過對該長度的控制，避免過短而「釘扎」效果不明顯，對兩者之間的連接增強作用不顯著而影響到產品的性能，同時避免過長以在使用過長中受力時而在突出界面處形成較大力矩而是突出部在界面處發生斷裂，從而影響整體的使用性能，由此在此長度下是的兩者之間具有極好的結合加強性能，而增強材料的耐腐蝕防脫落剝離性能，並且改善極片的導電性。

本發明與現有技術相比，有益效果是：

1.本發明採用超聲分散混合法，將具有較高的可逆嵌脫鋰容量的石墨、具有高循環性能的碳納米管及具有優良電化學穩定性的活性炭進行物理混合，過程簡單，快速高效，並能構建良好的導電網絡。通過碳納米管及活性炭的引入大大提升電極材料的導電性能和部分電容儲能的特性，顯著改善了產品的倍率性能，滿足了大電流充放的需要。

2.本發明採用原位生成法在石墨類材料表面均勻包覆一層具有雙電層儲能功能的活性炭材料，可將兩類材料實現有機結合，提高鋰離子脫嵌儲能性能和雙電層儲能性能的同時改善材料的循環性能。

3.負極採用人造石墨、活性炭、軟碳、硬碳中的一種或幾種，具有較低的電位平臺，使得混合電容電池的平均工作電壓高於傳統的雙電層電容器，從而使體系的能量密度提高。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。

負極極片實施例1

本實施例中大倍率高功率電池電容負極極片，包括集流體以及塗覆在集流體一側全部區域的電極材料：其中，集流體為腐蝕鋁箔片，該腐蝕鋁箔片為其表面一側全部區域經過腐蝕之後得到；電極材料為將包括活性材料、導電劑、粘結劑混合均勻壓制後得到，活性材料為石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種的混合物的複合材料。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達為89Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於80％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.8％。

負極極片實施例2

本實施例中大倍率高功率電池電容負極極片，包括集流體以及塗覆在集流體兩側全部區域上的電極材料：其中，集流體為腐蝕鋁箔片，該腐蝕鋁箔片為其表面兩側全部區域經過腐蝕之後得到；電極材料為將包括活性材料、導電劑、粘結劑混合均勻壓制後得到，活性材料為石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種的混合物的複合材料。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達為94Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於82％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

負極極片實施例3

本實施例中大倍率高功率電池電容負極極片，包括集流體以及塗覆在集流體兩側中下部區域(如在兩側下部三分之二區域)上的電極材料：其中，集流體為腐蝕鋁箔片，該腐蝕鋁箔片為其表面一側全部以及另一側中下部區域(如在該側下部三分之二區域)經過腐蝕之後得到；電極材料為將包括活性材料、導電劑、粘結劑混合均勻壓制後得到，活性材料為石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種的混合物的複合材料。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達為102Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於83％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料為包括而不限於如下所列情形的任一：石墨；碳納米管；活性炭；焦炭；中間相炭微球；硬炭；軟炭；石墨、碳納米管；活性炭、焦炭；中間相炭微球、硬炭；軟炭、石墨；碳納米管、活性炭、焦炭；中間相炭微球、硬炭、軟炭；石墨、碳納米管、活性炭、焦炭；中間相炭微球、硬炭、軟炭、石墨、碳納米管；活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭、石墨；碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭；石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭等。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於80Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於80％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，電極材料為按80wt％負極活性材料(電極材料中負極活性材料的含量還可以為包括而不限於如下任一：81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％以及80-93wt％範圍內的其它任意值)、3wt％導電劑(電極材料中粘結劑的含量還可以為包括而不限於如下任一：4wt％、5wt％、6wt％、7min、1wt％、9wt％、10wt％以及4-10wt％範圍內的其它任意值)、餘量的粘結劑在溶劑中混合得到；需要特別指出的是，本部分負極活性材料、粘接劑以及導電劑的總含量為100wt％，且三者均為必須的。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於82Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於82％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料為原料經過超聲分散混合法或者原位生成法得到。

與上述實施例相區別的，活性材料經過超聲分散混合法製備時，其為將石墨、碳納米管、活性炭、焦炭、中間相炭微球、硬炭、軟炭中的一種或幾種(本處劃線部分含義與前述劃線部分相同)在溶劑中進行超聲混合，其液固比為8:2，混合時間為10min(混合時間還可以為包括而不限於如下任一：11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min以及10-40min範圍內的其它任意值)，而後經過真空乾燥得到。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於83Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於83％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料經過超聲分散混合法製備時，其為將10wt％石墨(石墨的含量還可以為包括而不限於如下任一：11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％、40wt％、41wt％、42wt％、43wt％、44wt％、45wt％、46wt％、47wt％、48wt％、49wt％、50wt％、51wt％、52wt％、53wt％、54wt％、55wt％、56wt％、57wt％、58wt％、59wt％、60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％以及10～90wt％範圍內的其它任意值)、15wt％碳納米管(碳納米管的含量還可以為包括而不限於如下任一：0wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、14.5wt％、14.6wt％、14.7wt％、14.8wt％、14.9wt％以及小於等於15wt％範圍內的其它任意值)與餘量的活性炭置於超聲波振蕩器中進行超聲混合，溶劑為無水乙醇，液固比控制為8:2，混合時間為10min(混合時間還可以為包括而不限於如下任一：11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min、30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min以及10-40min範圍內的其它任意值)，而後在真空140℃下乾燥4h，即可；需要特別指出的是，本部分石墨、碳納米管以及活性炭的總含量為100wt％。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達大於84Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於84％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料在溶劑中混合後，再加入KOH溶液並攪拌，再邊加熱邊攪拌至成糊狀後，再於氣氛爐中灼燒得到。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達大於85Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於85％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料放入坩堝，均勻混合於乙醇溶液中，得到原料混合物，將原料混合物加入到KOH溶液，充分攪拌30分鐘以確保粉末已混合均勻，並與KOH溶液充分接觸，然後在電爐上將其一邊加熱一邊攪拌，直至混合物被調成糊狀，再將坩堝置於氣氛爐中，進行活化處理，即可；

其中原料為0重量份中間相炭微球(原料中中間相炭微球用量還可以為包括而不限於如下任一：1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份、16重量份、17重量份、18重量份、19重量份、20重量份、21重量份、22重量份、23重量份、24重量份、25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、30重量份以及10-40重量份範圍內的其它任意值)和8重量份瀝青(原料中瀝青用量還可以為包括而不限於如下任一：9重量份、10重量份、11重量份、12重量份以及8～12重量份範圍內的其它任意值)。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於86Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於85％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，活性材料經過原位生成法製備時，其為將原料放入坩堝，均勻混合於乙醇溶液中，得到原料混合物，將原料混合物加入到KOH溶液，充分攪拌30分鐘以確保粉末已混合均勻，並與KOH溶液充分接觸，然後在電爐上將其一邊加熱一邊攪拌，直至混合物被調成糊狀，再將坩堝置於氣氛爐中，進行活化處理，即可；

其中原料為8重量份蔗糖(原料中蔗糖用量還可以為包括而不限於如下任一：9重量份、10重量份、11重量份、12重量份以及8-12重量份範圍內的其它任意值)與0重量份中間相炭微球(原料中中間相炭微球用量還可以為包括而不限於如下任一：1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份以及0-6重量份範圍內的其它任意值)的均勻混合物在空氣氣氛中以150℃預處理脫水12h。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於89Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於86％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於1％。

與上述實施例相區別的，作為集流體的腐蝕鋁箔片表面還形成有鋁汞齊。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於90Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於86％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.8％。

與上述實施例相區別的，腐蝕鋁箔片表面的鋁汞齊在表面上取向。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於91Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於86％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.8％。

與上述實施例相區別的，腐蝕鋁箔片表面的鋁汞齊的凸出部分的長度為0.01mm(腐蝕鋁箔片表面的鋁汞齊的凸出部分的長度還可以為包括而不限於以下列舉中的任一：0.02、0.03、0.014、0.016、0.017、0.019、0.022、0.023、0.025、0.027、0.028、0.029以及0.01-0.03mm範圍內的其它任意值)。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於92Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於86％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.7％。

與上述實施例相區別的，鋁汞齊的取向方向為垂直於腐蝕鋁箔片。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於94Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於87％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.7％。

與上述實施例相區別的，鋁汞齊的取向方向為與腐蝕鋁箔片表面傾斜。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量大於95Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於87％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.65％。

與上述實施例相區別的，鋁汞齊的取向方向為與腐蝕鋁箔片表面傾斜，其傾斜角度為30度(傾斜角度還可以為包括而不限於以下列舉中的任一：31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45以及130-45度範圍內的其它任意值)。該傾斜角度範圍的內的鋁汞齊使得電極片的層結構之間的結合性能與其他方向取向時相比得到增強30-50％的效果，這是利用了釘扎和傾角的嵌合之間配合獲得的。使用隔膜將電池電容的正極極片與本方案負極極片樣品隔開製成電芯，真空80℃乾燥24小時，在手套箱中注電解液後封裝於鋁塑膜中，靜置12h後進行化成和二次封裝，得到電容電池。測試其在2C電流密度下進行恆流充放測試，電池電容的比能量達為102Wh/Kg，經過20000次循環後，容量保持率均不低於90％，同時進行模擬震動環境測試，震動頻率10Hz，連續震動時間1000小時，電極材料脫落率小於0.5％。

實施例1：

先將石墨、碳納米管與活性炭按照85:5:10的比例可以先在球磨機上進行混合4小時，隨後置於超聲波振蕩器(220V，50Hz)中進行超聲混合，溶劑為無水乙醇，液固比控制為8:2，混合時間為30分鐘，而後在真空140℃下乾燥4h，即得石墨/炭納米管/活性炭複合材料，即活性材料。隨後將活性材料、導電炭黑、聚四氟乙烯(PTFE，粘結劑)按照70:20:10的比例混合，在高速分散機種進行1h的充分混合，將得到的混合粉末通過粉壓機壓製成150μm厚的連續幹態電極膜。在20微米厚的腐蝕鋁箔兩側塗一層4μm厚的導電膠，將上述導電膠層等寬的幹態電極膜置於導電膠上，並通過熱的碾壓輥，所述的複合薄膜被減薄同時緊壓接於腐蝕鋁箔上，大倍率長壽命高功率電池電容負極極片製備完成。

實施例2：

首先將中間相炭微球(CMS)和瀝青以5:2質量比放入坩堝，均勻混合於乙醇溶液中，得到原料混合物。將混合物加入到KOH溶液，充分攪拌30分鐘以確保粉末已混合均勻，並與KOH溶液充分接觸。然後在電爐上將其一邊加熱一邊攪拌，直至混合物被調成糊狀。將坩堝置於氣氛爐中，按最優活化工藝進行處理，得CMS/AC複合負極材料，即活性材料。其中，炭源瀝青為10克，CMS的質量分別為15克。隨後將活性材料、導電炭黑、聚四氟乙烯(PTFE，粘結劑)按照70:20:10的比例混合，在高速分散機種進行1h的充分混合，將得到的混合粉末通過粉壓機壓製成150μm厚的連續幹態電極膜。在20微米厚的腐蝕鋁箔兩側塗一層4μm厚的導電膠，將上述導電膠層等寬的幹態電極膜置於導電膠上，並通過熱的碾壓輥，所述的複合薄膜被減薄同時緊壓接於腐蝕鋁箔上，大倍率長壽命高功率電池電容負極極片製備完成。

本處實施例對本發明要求保護的技術範圍中點值未窮盡之處以及在實施例技術方案中對單個或者多個技術特徵的同等替換所形成的新的技術方案，同樣都在本發明要求保護的範圍內；同時本發明方案所有列舉或者未列舉的實施例中，在同一實施例中的各個參數僅僅表示其技術方案的一個實例(即一種可行性方案)，而各個參數之間並不存在嚴格的配合與限定關係，其中各參數在不違背公理以及本發明述求時可以相互替換，特別聲明的除外。

本發明方案所公開的技術手段不僅限於上述技術手段所公開的技術手段，還包括由以上技術特徵任意組合所組成的技術方案。以上所述是本發明的具體實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。