[發明專利]雙電層電容器電解液以及雙電層電容器

有效

• 申請號: 201110236238.0
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102956362A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 周明杰;鄧惠仁;王要兵
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司
• 主分類號: H01G11/64
• 分類號: H01G11/64
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本發明涉及電化學領域，尤其涉及一種雙電層電容器電解液。該發明還涉及一種使用該雙電層電容器電解液的雙電層電容器。

背景技術

雙電層電容器是一種新型能量存儲裝置，具有高功率密度、高循環壽命、快速充放電性能好等優點，被廣泛應用于軍事領域、移動通訊裝置、計算機、以及電動汽車的混合電源等。作為雙電層電容器的重要組成部分，電解液對雙電層電容器的儲電性能有很大影響，決定著電容器的工作電壓范圍，儲電容量及工作溫度和工作環境。

離子液體是在室溫或接近室溫的條件下完全由離子組成的有機液體物質。作為一種新型的電解液，離子液體的出現，大大拓展了雙電層電容器的應用領域。它具有電導率高、電化學窗口寬、不揮發、不可燃、熱穩定性好等優點。離子液體作為雙電層電容器的電解液具有良好的發展前景，然而，純離子液體在室溫條件下的電容量不高，致使使用純離子液體做電解液的雙電層電容器的等效內阻偏大。氟代脂肪酸鹽類離子液體因為容易合成、成本低，是目前最常用的離子液體電解液之一，但因為電阻高，而限制了其作為雙電層電容器用電解液的應用，采用添加大量有機溶劑(乙腈、碳酸丙烯酯、1-丁內酯)的辦法能達到大大降低雙電層電容器等效內阻的目的，卻使雙電層電容器電解液的用量大大增加，從而增加成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低，且能降低電容器等效內阻的雙電層電容器電解液。

一種雙電層電容器電解液，包括氟代脂肪酸鹽類離子液體和氟代烷基硼化物，所述氟代脂肪酸鹽類離子液體與氟代烷基硼化物的摩爾比為1∶0.001～1∶0.05；優選，所述氟代脂肪酸鹽類離子液體與氟代烷基硼化物的摩爾比為1∶0.01～1∶0.05。

上述雙電層電容器電解液中，所述氟代脂肪酸鹽類離子液體中，其陽離子選自咪唑鹽類陽離子、季胺鹽類陽離子、吡咯鹽類陽離子、季膦鹽類陽離子或吡啶鹽類陽離子，其陰離子選自三氟乙酸陰離子或全氟丙酸陰離子；其中：

所述咪唑鹽類陽離子選自1-丁基-3-甲基咪唑陽離子、1-丙基-3-甲基咪唑陽離子或1-乙基-3-甲基咪唑陽離子；

所述季胺鹽類陽離子選自甲基三乙基季胺陽離子、四乙基季胺陽離子或三甲基丙基季胺陽離子；

所述吡咯類陽離子選自丁基甲基吡咯陽離子、丙基甲基吡咯陽離子或乙基甲基吡咯陽離子；

所述季膦鹽類陽離子選自三甲基己基季膦陽離子、三乙基己基季膦陽離子或三甲基戊基季膦陽離子；

所述吡啶鹽類陽離子選自丁基吡啶陽離子、戊基吡啶陽離子或己基吡啶陽離子。

上述雙電層電容器電解液中，所述氟代烷基硼化物選自2-二氟代苯基-一氟代苯并二氧硼烷(即(C₆H₃F)O₂B(C₆H₃F₂))或2-全氟苯基-四氟苯并二氧硼烷(即(C₆F₄)O₂B(C₆F₅))。

本發明的另一目的在于提供一種雙電層電容器，該雙電層電容器使用本發明提供的上述雙電層電容器電解液。

本發明提供一種雙電層電容器電解液，其由氟代脂肪酸鹽類離子液體和氟代烷基硼化物混合而成；而氟代烷基硼化物能與氟代脂肪酸根形成配合物，從而使氟代脂肪酸鹽類離子液體的離解度增加，從而大幅度提高其電導率，大大降低雙電層電容器的等效內阻；并且氟代烷基硼化物是作為添加劑使用，只需要總質量的5％以內就能達到大幅度提高其電導率的效果，而通過添加有機溶劑來提高電導率將需要大量的有機液體使溶解度低的氟代脂肪酸鹽類離子液體溶解，大大節約了雙電層電容器電解液的用量成本。

附圖說明

圖1為采用實施例1中的雙電層電容器電解液制得的電容器的交流阻抗圖譜。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。

實施例1