[發明專利]一種雙電層電容器用電解液

無效

• 申請號: 201210218211.3
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN103515116A
• 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。二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體因為熔點低、粘度低、電導率高、電壓窗口寬，而成為高端離子液體電解液之一，然而，在電化學循環過程中，二（三氟甲磺酰）亞胺根容易水解，水解后的產物會促使電解液或者電極材料分解，致使使用二（三氟甲磺酰）亞胺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，包括二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭；所述二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭的摩爾比為1:0.001~1:0.05。

所述雙電層電容器用電解液，優選，所述二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭的摩爾比為1:0.005~1:0.05，或者進一步優選，二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭的摩爾比為1:0.02~1:0.04；或者最優選，二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭的摩爾比為1:0.03。

所述雙電層電容器用電解液，其中，所述二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體由二（三氟甲磺酰）亞胺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。

二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體種類包括如下:

1、1-丁基-3-甲基咪唑二（三氟甲磺酰）亞胺鹽、1-丙基-3-甲基咪唑二（三氟甲磺酰）亞胺鹽或1-乙基-3-甲基咪唑二（三氟甲磺酰）亞胺鹽；

2、甲基三乙基季胺二（三氟甲磺酰）亞胺鹽、四乙基季胺二（三氟甲磺酰）亞胺鹽或三甲基丙基季胺二（三氟甲磺酰）亞胺鹽；

3、丁基甲基吡咯二（三氟甲磺酰）亞胺鹽、丙基甲基吡咯二（三氟甲磺酰）亞胺鹽或乙基甲基吡咯二（三氟甲磺酰）亞胺鹽。

雙電層電容器用電解液中，二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭混合時需要攪拌，攪拌時間為10~60分鐘，優選攪拌時間30分鐘。

本發明提供一種雙電層電容器用電解液，其由二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體和多孔活性炭混合而成，在電化學循環過程中，二（三氟甲磺酰）亞胺根容易水解出氫氟酸，而氫氟酸會促使集流體腐蝕和電極材料分解，致使使用二（三氟甲磺酰）亞胺鹽類離子液體做電解液的雙電層電容器的穩定性差，在離子液體中加入多孔活性炭之后，因為多孔活性炭能吸附游離的水分子，從而抑制二（三氟甲磺酰）亞胺根的水解，從而起到增加雙電層電容器穩定性的作用；并且多孔活性炭是作為添加劑使用，只需要少量就能達到大幅度增加雙電層電容器穩定性的作用，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-甲基咪唑二（三氟甲磺酰）亞胺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。