[發明專利]基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810471973.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108766766A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 賈明;賴延清;劉芳洋;艾立華
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01G9/028
• 分類號: H01G9/028;H01G9/15
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

1.一種基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：包括外殼和芯包，所述芯包上形成有凝膠電解液，所述凝膠電解液包括溶液體系和溶液體系，所述溶液體系和溶液體系的體積比例為1:4-10:1，所述溶液體系為在UV光照射的情況下聚合得到的凝膠狀高分子化合物，所述溶液體系為附著在溶液體系上的離子液體溶液；所述溶液體系包括80%-95%的聚合單體、1-8%的GN、1-10%的交聯劑和0.1%-5%的光引發劑；所述溶液體系包括80%-95%的離子液體、5-20%的溶質以及0.5%-3%的添加劑，所述離子液體包括1-丁基吡啶四氟硼酸鹽、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽、丁基吡咯烷雙三氟甲磺酰亞胺鹽、1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙基硫酸乙酯、N-甲基-丙基哌啶雙三氟甲磺酰亞胺鹽和BMIPF?6中的一種或幾種。

2.根據權利要求1所述的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述溶質包括丁二酸、戊二酸、己二酸、己二酸銨、辛二酸銨、壬二酸銨、癸二酸銨、1,7-癸二酸銨、異癸二酸銨、烷基癸二酸銨、十二雙酸銨、2-己基己二酸、硼酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、磷酸丁酯、磷酸單丁酯、五硼酸銨、苯二酸、對苯二酸、檸檬酸的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述添加劑包括對硝基苯酚、鄰硝基苯酚、間二硝基苯、對硝基苯甲醚或對硝基苯甲醇、次亞磷酸銨的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述聚合單體包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述交聯劑包括甲基丙烯酸-2-乙基己酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯和甲基丙烯酸甲酯的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器，其特征在于：所述光引發劑包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-酮戊二酸、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種或幾種。

7.根據權利要求1-6任一項的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，1）裁切；將電極箔和電解紙裁切成指定寬度；

2）釘卷：將導針與鋁箔鉚接在一起，然后與電解紙層疊卷繞形成芯包；

3）溶液體系的制備，將單體與GN、交聯劑混合，并超聲分散；

在超聲分散的溶液中加入光引發劑，持續攪拌30-120min；

4）溶液體系的制備，將離子液體和溶質混合后，加入添加劑，攪拌30~60min；

5）將溶液體系和溶液體系按照1:4-10:1的體積比例混合，常溫攪拌1-12h；

6）含浸，將芯包含浸步驟5）的混合溶液；

7）將含浸好后的芯包在UV光的照射下聚合，UV光照射的時間為30min-2h；

8）組立。

8.根據權利要求7的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：所述溶液體系和溶液體系的混合比例為1:2，步驟5）中常溫攪拌的時間為2h；所述步驟7）中UV光照射的時間為60min。

9.根據權利要求7的基于電導率高的離子凝膠電解液的電容器的制備方法，其特征在于：所述UV光照射芯包的兩端。