一種雙電層電容器用電解液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電化學(xué)領(lǐng)域，其公開了一種雙電層電容器用電解液，包括吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚；所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.001~1:0.05。本發(fā)明提供一種雙電層電容器用電解液，其吡咯啉類離子液體因為粘度高、表面張力大，與PP、PE等隔膜材料的親和性小，使得以純吡咯啉類離子液體作電解液的雙電層電容器的等效內(nèi)阻偏大，在吡咯啉類離子液體中加入高碳脂肪醇聚氧乙烯醚之后，因為高碳脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非離子表面活性劑，它能增加吡咯啉類離子液體與PP、PE等電容器常用隔膜材料的親和性，從而大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻；從而大大降低了雙電層電容器的等效內(nèi)阻。
【專利說明】—種雙電層電容器用電解液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙電層電容器用電解液。
【背景技術(shù)】
[0002]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(huán)壽命、快速充放電性能好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)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(nèi)阻，工作電壓范圍，儲電容量及工作溫度和工作環(huán)境。
[0003]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(zhì)。作為一種新型的電解液，離子液體的出現(xiàn)，大大拓展了雙電層電容器的應(yīng)用領(lǐng)域。吡咯啉類離子液體是最新開發(fā)的離子液體電解液之一，然而，吡咯啉類離子液體粘度高，與PP (聚丙烯)、PE(聚乙烯)等的親和性小，使得以純吡咯啉類離子液體作電解液的雙電層電容器的等效內(nèi)阻偏大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述問題，本發(fā)明提供一種雙電層電容器用電解液。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種雙電層電容器用電解液，包括吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚；所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.0Of 1:0.05。
[0007]所述雙電層電容器用 電解液，優(yōu)選，所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.005^1:0.05 ;或者進一步優(yōu)選，吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為l:0.0fl:0.05 ;或者更進一步優(yōu)選，吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.03^1:0.05 ;或者最優(yōu)選，吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.04。
[0008]所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚混合時，需要攪拌，攪拌時間為10^60分鐘，優(yōu)選攪拌時間30分鐘。
[0009]所述雙電層電容器用電解液，其中，所述吡咯啉類離子液體由吡咯啉類陽離子與四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、三氟乙酸陰離子及三氟甲基磺酸陰離子中的任意一種陰離子構(gòu)成。
[0010]所述雙電層電容器用電解液，其中，所述吡咯啉類陽離子為甲基乙基吡咯啉陽離子、甲基丙基吡咯啉陽離子或乙基丙基吡咯啉陽離子。
[0011]所述雙電層電容器用電解液，其中，所述高碳脂肪醇聚氧乙烯醚為十三醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚或十八醇聚氧乙烯醚。
[0012]吡咯啉類離子液體種類包括如下:
[0013]1、甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽、甲基乙基吡咯啉六氟磷酸鹽、甲基乙基吡咯啉二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽、甲基乙基吡咯啉三氟乙酸鹽、甲基乙基吡咯啉三氟甲基磺酸鹽；[0014]2、甲基丙基吡咯啉四氟硼酸鹽、甲基丙基吡咯啉六氟磷酸鹽、甲基丙基吡咯啉二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽、甲基丙基吡咯啉三氟乙酸鹽、甲基丙基吡咯啉三氟甲基磺酸鹽；
[0015]3、乙基丙基吡略琳四氣砸酸鹽、乙基丙基吡略琳TK氣憐酸鹽、乙基丙基吡略琳二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽、乙基丙基吡咯啉三氟乙酸鹽、乙基丙基吡咯啉三氟甲基磺酸鹽。
[0016]本發(fā)明提供一種雙電層電容器用電解液，其吡咯啉類離子液體因為粘度高、表面張力大，與PP、PE等隔膜材料的親和性小，使得以純吡咯啉類離子液體作電解液的雙電層電容器的等效內(nèi)阻偏大，在吡咯啉類離子液體中加入高碳脂肪醇聚氧乙烯醚之后，因為高碳脂肪醇聚氧乙烯醚是一種非離子表面活性劑，它能增加吡咯啉類離子液體與PP、PE等電容器常用隔膜材料的親和性，從而大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻；從而大大降低了雙電層電容器的等效內(nèi)阻。
【專利附圖】

【附圖說明】[0017]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甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽為電解液的雙電層電容器的交流阻抗譜；其中，橫坐標為實部，縱坐標為虛部(交流阻抗測出來的數(shù)據(jù)為經(jīng)過數(shù)學(xué)模型處理得出的復(fù)數(shù)，交流阻抗圖譜為復(fù)數(shù)平面圖，實部和虛部分別對應(yīng)數(shù)學(xué)模型的實數(shù)部分和虛數(shù)部分)。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作進一步詳細說明。
[0019]下述各實施例中，等效內(nèi)阻的測試:以石墨烯為電極材料，以各實施例制得的雙電層電容器用電解液為電解液，組裝成電容器，即扣式電池，利用CHI660A電化學(xué)工作站對其進行交流阻抗測試。
[0020]實施例1
[0021]在手套箱中，將摩爾比為1: 0.04，即摩爾數(shù)為5mol和0.2mol的甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽和十三醇聚氧乙烯醚混合，攪拌30分鐘后，十三醇聚氧乙烯醚均勻分散于甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽中，得到雙電層電容器用電解液。
[0022]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(該電容器的隔膜采用PP材質(zhì))與采用純離子液體甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽為電解液的雙電層電容器的交流阻抗譜；其中，橫坐標為實部，縱坐標為虛部(交流阻抗測出來的數(shù)據(jù)為經(jīng)過數(shù)學(xué)模型處理得出的復(fù)數(shù)，交流阻抗圖譜為復(fù)數(shù)平面圖，實部和虛部分別對應(yīng)數(shù)學(xué)模型的實數(shù)部分和虛數(shù)部分)。
[0023]從圖1中可以看出，以實施例1制得的雙電層電容器用電解液為電解液的雙電層電容器，其等效內(nèi)阻為149 Ω，而甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽為電解液的雙電層電容器，其等效內(nèi)阻為183 Ω ;因此，實施例1的等效內(nèi)阻比同等條件下測得的純離子液體甲基乙基吡咯啉四氟硼酸鹽電解液的等效內(nèi)阻低18.6%。
[0024]實施例2-20見下述表單:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種雙電層電容器用電解液，其特征在于，包括吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚；所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.0Of 1:0.05。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.005^1:0.05。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.0f 1:0.05。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.03-1:0.05。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類離子液體和高碳脂肪醇聚氧乙烯醚的摩爾比為1:0.04。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類離子液體由吡咯啉類陽離子與四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、三氟乙酸陰離子及三氟甲基磺酸陰離子中的任意一種陰離子構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述吡咯啉類陽離子為甲基乙基吡咯啉陽離子、甲基丙基吡咯啉陽離子或乙基丙基吡咯啉陽離子。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的雙電層電容器用電解液，其特征在于，所述高碳脂肪醇聚氧乙烯醚為十三醇聚氧乙烯醚、十四醇聚氧乙烯醚、十六醇聚氧乙烯醚或十八醇聚氧乙烯醚。
【文檔編號】H01G11/64GK103515117SQ201210218402
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】周明杰, 鄧惠仁, 王要兵 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司