[發明專利]一種雙電層電容器用電解液

無效

• 申請號: 201210217733.1
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103515114A
• 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: 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用電解液。

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，離子液體的出現，大大拓展了雙電層電容器的應用領域。三氟乙酸鹽類離子液體因為原料成本低，是比較具有開發前景的離子液體電解液之一，然而，三氟乙酸鹽類離子液體在制備過程中有水引入，因此三氟乙酸鹽類離子液體含有較多的水雜質，在電化學循環過程中，水將參與電極反應生成酸，從而腐蝕雙電層電容器的鋁箔，致使使用三氟乙酸鹽類離子液體做電解液的雙電層電容器的穩定性差。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種雙電層電容器用電解液。

本發明的技術方案如下:

一種雙電層電容器用電解液，包括三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽混合而成；所述三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽的摩爾比為1:0.001~1:0.05；所述硫酸鹽為硫酸鋇（BaSO₄）或硫酸銅（CuSO₄）。

所述雙電層電容器用電解液，優選，所述三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽的摩爾比為1:0.005~1:0.05；或者進一步優選，三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽的摩爾比為1:0.01~1:0.05；或者最優選，三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽的摩爾比為1:0.04。

所述三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽混合時，需要攪拌，攪拌時間為10~60分鐘，優選攪拌時間為30分鐘。

所述雙電層電容器用電解液，其中，所述三氟乙酸鹽類離子液體由三氟乙酸根與咪唑鹽類陽離子、季胺鹽類陽離子及吡咯鹽類陽離子中的任意一種陽離子構成。

所述雙電層電容器用電解液，其中，所述咪唑鹽類陽離子為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。

所述雙電層電容器用電解液，其中，所述季胺鹽類陽離子為甲基三乙基季胺陽離子、四乙基季胺陽離子，三甲基丙基季胺陽離子。

所述雙電層電容器用電解液，其中，所述吡咯類陽離子為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。

三氟乙酸鹽類離子液體種類包括如下:

1、1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽、1-丙基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽或1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽；

2、甲基三乙基季胺三氟乙酸鹽、四乙基季胺三氟乙酸鹽或三甲基丙基季胺三氟乙酸鹽；

3、丁基甲基吡咯三氟乙酸鹽、丙基甲基吡咯三氟乙酸鹽或乙基甲基吡咯三氟乙酸鹽。

本發明提供一種雙電層電容器用電解液，其由三氟乙酸鹽類離子液體和硫酸鹽（硫酸鋇或硫酸銅）混合而成，三氟乙酸鹽類離子液體在制備過程中有水引入，因此三氟乙酸鹽類離子液體含有較多的水雜質，在電化學循環過程中，水將參與電極反應生成酸，從而腐蝕雙電層電容器的鋁箔，將使電容器的穩定性降低，在三氟乙酸鹽類離子液體中加入BaSO₄或CuSO₄之后，因為BaSO₄或CuSO₄能與三氟乙酸鹽類離子液體中的游離水進行配合，形成水合物，從而去掉了電解液中的游離水，起到增加雙電層電容器穩定性的作用；并且BaSO₄或CuSO₄是作為添加劑使用，只需少量就能達到大幅度增加雙電層電容器穩定性的作用，而通過提純工藝來除掉離子液體中的水，其工藝復雜，成本高，且能大大提高雙電層電容器的穩定性。

附圖說明

圖1為采用實施例1中制得的雙電層電容器用電解液為電解液的雙電層電容器與采用純離子液體1-丁基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽為電解液的雙電層電容器的不同循環次數下的比電容圖；其中，橫坐標為循環次數，縱坐標為比電容。

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。