[發明專利]電解液及其配制方法

無效

• 申請號: 201110237924.X
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102956370A
• 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;H01G11/84
• 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】

本發明涉及一種電解液及其配制方法。

【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，決定著電容器的等效內阻，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。離子液體作為電解液，具有電化學窗口寬、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，工業生產的離子液體并不純，通常含有雜質氫鹵酸，氫鹵酸能夠腐蝕雙層電容器的鋁箔，導致使用離子液體做電解液的雙電層電容器的穩定性降低。

【發明內容】

鑒于上述狀況，有必要提供一種可增加雙層電容器的穩定性的電解液及其制備方法。

一種電解液，包括離子液體及溶于所述離子液體中的金屬氧化物，所述離子液體與所述金屬氧化物的質量比為1∶0.001～1∶0.05。

在優選的實施例中，所述離子液體的陽離子為咪唑鹽類陽離子、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，所述離子液體的陰離子為四氟硼酸根陰離子、六氟膦酸根陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺根陰離子或三氟乙酸根陰離子。

在優選的實施例中，所述金屬氧化物為Al₂O₃、MgO或BaO。

在優選的實施例中，所述離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、甲基三乙基胺六氟膦酸鹽、丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽或甲基三丁基膦三氟乙酸鹽。

一種電解液，包括可由下述化學反應得到的產物：步驟一、提供質量比為1∶0.001～1∶0.05的離子液體和金屬氧化物，所述離子液體中含有不可避免的雜質，所述雜質為氫鹵酸；步驟二、向所述離子液體中加入金屬氧化物并攪拌溶解。

在優選的實施例中，所述離子液體的陽離子為咪唑鹽類陽離子、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，所述離子液體的陰離子為四氟硼酸根陰離子、六氟膦酸根陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺根陰離子或三氟乙酸根陰離子。

在優選的實施例中，所述金屬氧化物為Al₂O₃、MgO或BaO。

一種電解液的配制方法，包括以下步驟：步驟一、質量比為1∶0.001～1∶0.05離子液體和金屬氧化物；步驟二、向所述離子液體中加入所述金屬氧化物并攪拌溶解。

在優選的實施例中，所述離子液體的陽離子為咪唑鹽類陽離子、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，所述離子液體的陰離子為四氟硼酸根陰離子、六氟膦酸根陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺根陰離子或三氟乙酸根陰離子。

在優選的實施例中，所述金屬氧化物為Al₂O₃、MgO或BaO。

上述電解液，通過加入金屬氧化物，金屬氧化物能夠與離子液體中的雜質(氫鹵酸)發生反應，從而去除離子液體中的氫鹵酸，避免氫鹵酸腐蝕雙層電容器的鋁箔，能大大提高使用該離子液體做電解液的雙層電容器的穩定性。

【附圖說明】

圖1為使用實施例一中的電解液的雙層電容器與使用未添加金屬氧化物的離子液體作為電解液的雙層電容器在不同循環次數下的比電容值。

【具體實施方式】

以下結合具體實施例對電解液及其配制方法做進一步詳細說明。

一實施方式的電解液，包括離子液體及溶于所述離子液體中的金屬氧化物。

離子液體的陽離子為咪唑鹽類陽離子、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。

離子液體的陰離子為四氟硼酸根陰離子、六氟膦酸根陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺根陰離子或三氟乙酸根陰離子。離子液體中含有不可避免的雜質，雜質為氫鹵酸(HF、HCl或HBr)。

優選的，離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽、甲基三乙基胺六氟膦酸鹽、丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽或甲基三丁基膦三氟乙酸鹽。