[發明專利]一種電容器電解液

無效

• 申請號: 201210217640.9
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103515097A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 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: H01G9/035
• 分類號: H01G9/035
• 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，尤其涉及一種電容器電解液。

背景技術

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。作為電容器的重要組成部分，電解液對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，離子液體的出現，大大拓展了電容器的應用領域。

在動力電源的開發中，安全性是要考慮的關鍵因素之一，當電容器發生過充時，離子液體電解液將分解，或者與電極材料發生反應，從而產生安全隱患。離子液體電容器的過充是其產生安全隱患的主要原因之一。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種電容器電解液。

本發明的技術方案如下：

一種電容器電解液，包括丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃，所述丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃的摩爾比為1:0.001~1:0.05。

所述電容器電解液，優選，所述丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃的摩爾比為1:0.005~1:0.05；或者進一步優選，丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃的摩爾比為1:0.01~1:0.05；或者更進一步優選，丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃的摩爾比為1:0.03~1:0.05；或者最優選，丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃的摩爾比為1:0.04。

所述電容器電解液，丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃混合時需要不斷攪拌，攪拌時間為10~60分鐘；優選攪拌時間30分鐘。

本發明提供的電容器電解液，其由丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃混合而成，丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽的分解電壓約為5.2V，為了避免其分解和確保充分利用其容量,添加劑的氧化還原電位應該盡量靠近5.2V。呋喃的電聚合電壓為5.2V，呋喃加入丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽中，作為電容器的電解液，其在電容器正常充電時，不與電解液的任何組分發生化學或電化學反應；當電容器發生過充達到呋喃的電聚合電位5.2V時，呋喃開始在電極上聚合形成聚合物，電位形成一個小平臺，不再快速上升，由于聚合物不斷增加,必然通過多孔隔膜到達電容器的負極,在電容器內部造成微短路,使電容器內部的電能緩慢釋放,從而降低電容器的危險性，大大提高了電容器的安全性。

附圖說明

圖1為電容器采用實施例1制得的電容器電解液與純離子液體丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽作電解液的充電曲線圖；其中，橫坐標表示充電時間，縱坐標表示充電電壓。

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。

下述實施例中，以高比表面積活性炭為電極材料，以各實施例制得的電容器電解液為電解液，組裝成電容器，也即扣式電池，利用CHI660A電化學工作站對其進行恒流充電測試，得到其充電曲線，即于30攝氏度條件下，以1A/g的恒電流進行充電，得到其充電曲線。

下述各實施例中，過充時的電壓表示其過充實電壓平臺的電壓。

實施例1

在手套箱中，將摩爾比為1:0.05，即摩爾數分別為5mol和0.25mol的丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃混合，攪拌60分鐘后，呋喃均勻分散于丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽中，得到電容器電解液。

使用上述電容器電解液的電容器，其過充時的電壓為5.20V。

圖1為電容器采用實施例1制得的電容器電解液與純離子液體丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽作電解液的充電曲線圖。

從圖1的充電曲線可以看出，應用純離子液體丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽作電解液的電容器的在過充時電壓快速上升。而添加了呋喃的丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽作電解液的電容器發生過充時，當電壓達到5.20V時不再上升，而是出現一個電壓平臺，起到了防過充的作用，增加了安全性能。

實施例2

在手套箱中，將摩爾比為1:0.04，即摩爾數分別為5mol和0.2mol的丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃混合，攪拌30分鐘后，呋喃均勻分散于丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽中，得到電容器電解液。

使用上述電容器電解液的電容器，其過充時的電壓為5.20V。

實施例3

在手套箱中，將摩爾比為1:0.03，即摩爾數分別為1mol和0.03mol的丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽和呋喃混合，攪拌40分鐘后，呋喃均勻分散于丙基甲基咪唑四氟硼酸鹽中，得到電容器電解液。