[發(fā)明專利]一種固體電解質(zhì)及其制備方法以及超級電容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811413166.0
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109378227B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海濤;王子興;楊維清;蘇海;鄧維禮
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H01G11/56
• 分類號: H01G11/56;H01G11/00
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51258
• 代理人: 劉鋒

一種固體電解質(zhì)及其制備方法以及超級電容器，涉及超級電容器技術(shù)領(lǐng)域。該固體電解質(zhì)為主料形成的片狀體，主料包括1?乙基?3?甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、黏土以及熱塑性聚氨酯彈性體。超級電容器包括負極片、正極片、以及上述的固體電解質(zhì)或者上述的固體電解質(zhì)的制備方法制得的固體電解質(zhì)；正極片和負極片分別組裝于固體電解質(zhì)的相對的第一側(cè)和第二側(cè)。該固體電解質(zhì)能夠抑制超級電容器的自放電，使得組裝的扣式電池結(jié)構(gòu)和軟包結(jié)構(gòu)的超級電容器的自放電的程度較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超級電容器技術(shù)領(lǐng)域，且特別涉及一種固體電解質(zhì)及其制備方法以及超級電容器。

背景技術(shù)

超級電容器是一種介于電池和傳統(tǒng)電容器之間的新型儲能器件，具有循環(huán)壽命長、快速充放電、環(huán)境友好、高功率密度、較高的安全性等優(yōu)點，能廣泛地應(yīng)用到電動車、混合電動車及各種電子設(shè)備等。現(xiàn)有的超級電容器由于快速自放電嚴重影響了其實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種固體電解質(zhì)及其制備方法以及超級電容器，該固體電解質(zhì)能夠抑制超級電容器的自放電，使得組裝的扣式電池結(jié)構(gòu)和軟包結(jié)構(gòu)的超級電容器的自放電的程度較小。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本發(fā)明提出一種固體電解質(zhì)，其為主料形成的片狀體，主料包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、黏土以及熱塑性聚氨酯彈性體。

一種固體電解質(zhì)的制備方法，包括：將1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、黏土與熱塑性聚氨酯彈性體混合后進行壓片處理。

一種超級電容器，超級電容器組裝成扣式電池結(jié)構(gòu)，超級電容器包括負極片、正極片、墊片、彈片、負極殼和正極殼以及上述的固體電解質(zhì)或者上述的固體電解質(zhì)的制備方法制得的固體電解質(zhì)；正極片、墊片、彈片和正極殼依次組裝于固體電解質(zhì)的第一側(cè)，負極片和負極殼依次組裝于固體電解質(zhì)的第二側(cè)。

一種超級電容器，超級電容器組裝成軟包結(jié)構(gòu)，超級電容器包括負極片、正極片、第一極耳、第二極耳、鋁塑包以及上述的固體電解質(zhì)或者上述的固體電解質(zhì)的制備方法制得的固體電解質(zhì)；負極片和正極片組裝于固體電解質(zhì)的相對兩側(cè)，第一極耳與正極片連接，第二極耳與負極片連接，負極片、固體電解質(zhì)和正極片密封于鋁塑包內(nèi)。

本發(fā)明實施例的有益效果至少包括：

本申請的固體電解質(zhì)由1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、黏土以及熱塑性聚氨酯彈性體制成，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體對于水和空氣都比較穩(wěn)定，能夠抑制超級電容器自放電。另外，本申請制得的固體電解質(zhì)會對金屬雜質(zhì)形成誘捕作用，抑制其擴散；固體電解質(zhì)也可能抑制正負電極表面的氫和/或氧的演化，從而能夠抑制超級電容器自放電。再者，本申請以熱塑性聚氨酯彈性體作為粘接劑，使得1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體和黏土更好地粘連在一起，形成的固體電解質(zhì)的機械強度較高，能夠防止碳纖維的滲透從而抑制了偶然的微短路。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明具體實施方式提供的軟包結(jié)構(gòu)10的超級電容器的組裝示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1的固體電解質(zhì)、實施例1中的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體、黏土與熱塑性聚氨酯彈性體以及對比例的對照物的TG-DSC曲線圖；

圖3為本發(fā)明實施例2的扣式電池結(jié)構(gòu)的超級電容器在室溫條件下和75℃的溫度條件下的開路電壓隨時間的變化曲線圖；

圖4為本發(fā)明實施例3的軟包結(jié)構(gòu)的超級電容器的開路電壓隨時間的變化曲線圖。