2.锂离子电容器的优异性能

锂离子电容器(LIC)其特点是，有与双电层电容器(EDLC)相同的充电速度，而能量密度却高于 EDLC。通常，EDLC的能量密度只有数Wh/kg，而新产品锂离子电容器在蓄电容量相同的情况下，尺寸可减小至几分之一。充电和放电的周期特性更佳，反复充电放电数万次，容量只减少百分之几。另外，不象锂离子充电电池那样容易产生高温，因此即使暂时短路也不会着火或爆炸，因而安全性也很高。

可以直言不讳地说，锂离子电容器的性能全面超过了双电层电容器。差异最大的是能量密度的大小。主要样品的单位体积的能量密度大致为10～30Wh/L，其中有的甚至像日本ACT公司的电池单元那样超过了40Wh/L，是10Wh/L以下的双电层电容器的3～5倍(表5、图12)。虽然这一指标还赶不上锂离子充电电池，但等同或者高于铅蓄电池。能量密度高，意味着可实现电容器模块的大容量化，或者在相同能量条件下实现模块的小型化。

表5 点双层电容器与锂离子充电电池的性能比较

在表示电流输出大小的输出密度方面，锂离子电容器不逊色于双电层电容器，在寿命及维修方面，也不比双电层电容器差。多家锂离子电容器厂商的试验已表明，即使反复进行数万次充放电，仍能保持初期容量的90%以上。另外，锂离子电容器的自身放电很小，例如，日本昭荣电子所做的圆筒型锂离子电容器自身放电特性评估结果显示，经过2500小时后保持了95%以上的电压[图13(a)] 。温度特性方面，也胜过双电层电容器一筹。尤其是高温特性出色，在60℃下，特性也不会变差。如果使用时在容量上留有富余，那么即使在70～80℃下仍可使用 (昭荣电子)。

图12  锂离子电容器不仅电气性能优良，安全性及循环使用特性等也很出色(表5)。特别是能量密度方面，虽然赶不上锂离子充电电池，但却是双电层电容器的数倍，并且不次于铅蓄电池。输出密度也超过双电层电容器(图12)。

图13   锂离子电容器的性能评估实例由旭化成所做的能量密度及输出密度评估（a）。能量密度方面，目前已达到双电层电容器的3～5倍。昭荣电子的报告显示，经过2500小时仍保持了95%以上的电压，自身放电特性也高于已有的双电层电容器(b)。

不会发生热失控是锂离子电容器的另一个重要特点。锂离子电容器比较安全。由于锂离子电容器与锂离子充电电池在结构及用途上有相似的部分，因此没有起火及破裂的危险。

从根本上说，由于锂离子电容器与采用LiCo2材料的锂离子充电电池不同，其正极没有氧化物，因此，从原理上说不会发生热失控,即使发生短路，造成温度上升，电池单元单体最多也只能达到一百几十度，不至于发生电解液的起火以及电池单元的破裂。因此，多数意见倾向于认为，无需像锂离子充电电池那样担心其安全性。

所谓热失控,是指电池单元内部由于温度上升，到200℃左右时正极材料结晶裂变，释放出氧气，这些氧气导致发热，从而发生连锁反应。原因在于，因混入内部的异物等而析出的金属离子不断长大，使得内部发生短路。有时气化的电解液甚至会起火。（御风）