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锂离子电容器作为一种新型的电化学电容器,具有比锂离子电池更高的功率密度和比双电层电容器更高的能量密度,是动力汽车的最佳储能装置之一。其脱／嵌锂电极材料的性能直接影响着电容器的倍率性能和循环性能,本课题以锂离子电容器用脱／嵌锂电极材料为研究对象,期望通过脱／嵌锂电极材料的改性处理得到储能高、循环性能优良、倍率性能好的锂离子电容器。本文研究了不同体系的锂离子电容器及其脱／嵌锂电极材料——石墨、钛酸锂(Li4Ti5O12)和锰酸锂(LiMn2O4),采用SEM.XRD等手段分析了不同电极材料的结构和性质。考察了扩层处理对球形石墨微观形貌和电化学性能的影响及以不同扩层石墨作负极的AC／石墨锂离子电容器的直流充／放电、循环伏安和交流阻抗等电化学性能；采用不同质量比的中间相沥青对Li4Ti5O12进行炭包覆改性,考察了炭包覆Li4Ti5O12的微观形貌和电化学性能,探讨了以不同炭包覆量的Li4Ti5O12作负极的AC/Li4Ti5O12锂离子电容器的电化学性能；以不同混合比的LiMn2O4和AC的混合物作正极组装LiMn2O4-AC/AC锂离子电容器,研究LiMn2O4含量对电容器电化学性能的影响。首先分析了吸脱附材料活性炭的基本性能,发现其是由大于10μm的大颗粒和1μm左右的“碎片”组成,放电质量比容量约为140F/g；再分别以浓硫酸和冰醋酸为插层剂对球形石墨进行扩层处理,改变了石墨的表面形貌和层间距。通过考察以活性炭作正极、扩层改性石墨作负极的AC/石墨锂离子电容器的电化学性能,发现以浓硫酸扩层石墨作负极的AC/石墨锂离子电容器的大电流充／放电性能较优,而冰醋酸扩层石墨作负极的电容器循环性能较优；AC/石墨锂离子电容器在工作时同时发生AC正极的非法拉第过程和石墨负极的法拉第过程；扩层处理能减少AC/石墨锂离子电容器的内阻,其中冰醋酸扩层石墨作负极的电容器的内阻最小。以中间相沥青为碳源对Li4Ti5O12进行炭包覆改性。发现Li4Ti5O12/C的表面均匀地包覆了一层无定形炭,但并没有改变Li4Ti5O12的晶体结构。随着炭包覆量的增加Li4Ti5O12/C的放电比容量呈先增大后减小的趋势,其中含炭质量比为5%所得的Li4Ti5O12/C复合材料产物电化学性能最优；以AC为正极、Li4Ti5O12或炭包覆量不同的Li4Ti5O12/C为负极组装锂离子电容器,发现以炭包覆量为5%的Li4Ti5O12/C为负极的AC/Li4Ti5O12锂离子电容器的比容量和倍率性能较优；AC/Li4Ti5O12锂离子电容器中发生的氧化还原反应和在半电池体系中一致；随着炭包覆量的增加AC/Li4Ti5O12锂离子电容器的内阻呈先减小后增大的趋势。以不同混合比的LiMn204-AC为正极,AC为负极组装LiMn204-AC/AC锂离子电容器,发现当m(LiMn204):m(AC)=1:1时锂离子电容器的倍率性能和循环性能最佳,在5mA/cm2的电流密度下放电比容量可达49.5F/g,为1mA/cm2时的63.2%,经过1000次循环后,放电比容量保持率为87.3%。LiMn204-AC/AC锂离子电容器在工作电压范围内有法拉第过程发生；内阻随正极材料中LiMn204含量的增加呈先减小后增大的趋势,当m(LiMn204):m(AC)=1:1其内阻最小。