简述锂离子电容器、超级电容器与锂离子电池三者的区别

锂离子电容器相比锂离子电池和超级电容器所具有的优势

容量、电压、自放电的比较

锂离子电容器的能量密度小于锂离子电池，但输出密度高;单体体积的能量密度为10~15Wh/L，较双电层电容器的2~8Wh/L的容量大得多，是后者的二倍。

在电压方面，锂离子电容器的最高电压可达到4V，与锂离子电池相近，而比双电层电容器高出许多，同时在自放电方面比二者都小。

安全性

锂离子电池的正极由于采用锂氧化物，不但含有大量的锂可形成锂枝晶而刺穿隔膜，也含有氧这种重要的起火元素。电池一旦短路就可发展为整体的热分解，与电解液反应可引起燃烧。而锂离子电容器的正极是活性碳，即使内部短路会与负极发生反应，但不会与电解液反应，理论上，会比锂电池安全得多。

寿命长

锂离子电池为了实现长寿命，对其充电和放电深度有一定的范围限制，这样就减少了实质上可以利用的容量，双电层电容器的充放电原理则是单纯以吸附或脱却电解液中的离子而具有长寿命的，仅凭这一点很难延长实际寿命。但锂离子电容器即使降低正极电位，单元自身的电压也不会大幅下降，因此可确保容量。

耐高温

在高温条件下，电解液、正极容易发生氧化分解，为此，在高温条件下可能需要降低正极的电位，但在电位降低的情况下，双电层电容器整体电压下降，无法确保容量。而锂离子电池则无法降压，容易产生安全问题。唯有锂离子电容器可以在正极电位远离氧化分解区域的位置使用，因而高温性能出色。

锂离子电容器的应用及产业化现状

锂离子电容器产业上游主要包括：正负极原材料、电解液、隔膜、穿孔集流体以及单质金属锂极等;中游主要包括各种形状和不同规格的锂离子电容器单体，及锂离子电容器单体系统集成的模块;下游主要是终端市场的应用需求，目前日本市场初步开启，随后将会在国际市场上辐射开，如：风力发电、LED路灯照明、太阳能发电以及混合电动汽车等。

图4中国中车与美国Maxwell合作开发的锂离子电容器

目前这些产业主要由国外公司控制，例如日本可乐丽和日本ACT公司分别掌握了活性炭和纳米门炭技术;日本嘉娜宝公司、日本吴羽化学、日本ATEC公司等掌握着聚并苯、硬炭等负极材料的技术;美国FERRO、德国HONEYWELL等在电解液方面占据主导地位;隔膜由日本NKK垄断，多孔集流体由日本3家金属株式会社垄断。国内目前仅有少数几家公司正在开发锂离子电容器正极活性炭和负极硬炭材料。