锂离子电容器（LICs）是兼具锂离子电池和超级电容器优点的新型储能器件。在满足各种应用环境需求方面有着巨大的潜力。相较于锂资源的缺乏,铝金属丰富的储量以及在电化学性能上优良的表现,在储能领域也有着不俗的前景。二者结合将是研制开发电化学性能优异且具有绿色低成本制造工艺的储能器件的一条重要道路。本文主要以铝基负极为切入点,探究铝基负极的表面结构以及预锂化保护措施,并结合干法电极工艺将其应用在负载电极材料的锂离子电容器中。具体内容包括以下四个部分:（1）铝负极结构对铝/碳锂离子电容器性能改善的研究铝基阳极会潜在地降低储能器件的质量和体积,但其循环性能往往不足。在此,以碳纳米海绵材料（CNSs）为阴极材料,石墨保护的刻蚀铝箔为阳极材料,制备了Al-CNSs锂离子电容器,CNSs的大/中孔结构有利于离子（溶剂化PF6-）的迁移,与商业活性炭相比,CNSs锂离子电容器具有更好的倍率性能。铝箔上刻蚀的孔提供了大量的合金化反应位点,以适应体积膨胀。另外,Al表面的石墨层阻碍了锂枝晶的生长,使得合金-去合金反应均匀。这种Al-CNSs锂离子电容器在0.05 A g-1时最大比电容为181 F g-1,在1 A g-1时最大比电容为62 F g-1,在1000次循环后电容保持率为83%,与纯铝和未涂石墨层的刻蚀铝箔相比有很大的提高。且由于采用薄阳极设计,整个器件可提供75 Wh L-1的体积能量密度,与铅酸电池相当。（2）聚苯硫醚基固态电解质预锂化作用性能改善探究本研究将干法电极技术和预锂化聚苯硫醚技术结合,制备出超薄（25～50μm）且致密的聚苯硫醚基（PPS）固态电解质膜（PLT）,并通过调整聚苯硫醚的预锂化程度优化铝/碳锂离子电容器的电化学性能。在只使用活性炭和纯刻蚀铝箔为电极的情况下,在50 m A g-1的电流密度下最高比电容为219.7 F g-1,在电流密度为1 A g-1时,经过700次循环后,其容量保持率为77.6%。由于加入了阴离子螯合剂,该固态膜具有较高锂离子迁移系数,实现锂离子均匀化沉积,直到Al-CNSs超级电容器失去充放电的能力,甚至Al箔电极粉化,锂枝晶也未在阳极出现,所制备的固体电解质能够充分的保护铝基电极。（3）电解池无金属锂预锂化作用性能改善探究本研究提出了不依赖金属锂的新型预制锂技术,有效避免了金属锂的高活性和强还原作用对铝负极生成致密SEI膜的影响,并从分子量级对负极表面生成的SEI膜进行精确电化学控制,有效解决了铝负极充放电过程中因材料的大应变造成的SEI膜不稳定、易破裂和团聚化的问题。并且在预锂化后将PLT2基Al-CNSs锂离子电容器的质量比电容提升1.4倍,并且预锂化后的Al-CNSs锂离子电容器在1 A g-1的电流密度下经过600次循环后,容量保持率为100%,展现出优异的预锂化效果。（4）锂离子电容器的高压实密度干法电极及其低温性能改进本研究提出了一种中试级无溶剂电极制造方法,结合高速吹风,热辊压和热复合工艺。在磷酸铁锂（Li Fe PO4）-活性炭阴极和钛酸锂(Li4Ti5O12)-活性炭阳极中分别混合了40%的较高含量的碳材料。无溶剂厚电极（120μm,单个电极）的压实密度是浆料涂覆电极压实密度的约1.6倍。无溶剂电极的全电池在电压稳定之前呈现电容性线性充放电曲线,在-40°C下使用乙腈辅助碳酸盐基共晶电解质,并借助这些线性曲线进一步缓解了内部电阻的下降。制备的全电池体系提供了1.4 m Ah cm-2的高面积比容量和95 Wh L-1的高体积能量密度,这几乎是浆料涂覆全电池体系的2倍。此外,由于自钝化的固体电解质界面形成和稳定的聚四氟乙烯纤维状网状捆扎结构,使用乙腈辅助电解质的锂离子电容器在进行5000次以上的循环中容量保持率可达92%。