[发明专利]一种双电层电容器用电解液

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种双电层电容器用电解液。

背景技术

双电层电容器是一种新型能量存储装置，具有高功率密度、高循环寿命、快速充放电性能好等优点，被广泛应用于军事领域、移动通讯装置、计算机、以及电动汽车的混合电源等。作为双电层电容器的重要组成部分，电解液对双电层电容器的储电性能有很大影响，决定着电容器的等效内阻，工作电压范围，储电容量及工作温度和工作环境。

离子液体是在室温或接近室温的条件下完全由离子组成的有机液体物质。作为一种新型的电解液，离子液体的出现，大大拓展了双电层电容器的应用领域。双氰基胺盐类离子液体因为熔点低、导电性非常高，是最有希望适用于北方低温环境的离子液体电解液之一，然而，在电化学循环过程中，双氰基胺根容易水解，致使使用双氰基胺盐类离子液体做电解液的双电层电容器的稳定性差。

发明内容

基于上述问题，本发明提供一种双电层电容器用电解液。

本发明的技术方案如下:

一种双电层电容器用电解液，包括双氰基胺盐类离子液体和氯化盐；所述双氰基胺盐类离子液体和氯化盐的摩尔比为1:0.001~1:0.05；所述氯化盐为氯化镁（BaSO₄）或氯化钙（CuSO₄）。

所述双电层电容器用电解液，优选，所述双氰基胺盐类离子液体和氯化盐的摩尔比为1:0.01~1:0.05，最优选，双氰基胺盐类离子液体和氯化盐的摩尔比为1:0.04。

所述双电层电容器用电解液，其中，所述双氰基胺盐类离子液体由双氰基胺根与咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子及吡咯盐类阳离子中的任意一种阳离子构成。

所述双电层电容器用电解液，其中，所述咪唑盐类阳离子为1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子或1-乙基-3-甲基咪唑阳离子。

所述双电层电容器用电解液，其中，所述季胺盐类阳离子为甲基三乙基季胺阳离子、四乙基季胺阳离子，三甲基丙基季胺阳离子。

所述双电层电容器用电解液，其中，所述吡咯类阳离子为丁基甲基吡咯阳离子、丙基甲基吡咯阳离子或乙基甲基吡咯阳离子。

双氰基胺盐类离子液体种类包括如下:

1、1-丁基-3-甲基咪唑双氰基胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑双氰基胺盐或1-乙基-3-甲基咪唑双氰基胺盐；

2、甲基三乙基季胺双氰基胺盐、四乙基季胺双氰基胺盐或三甲基丙基季胺双氰基胺盐；

3、丁基甲基吡咯双氰基胺盐、丙基甲基吡咯双氰基胺盐或乙基甲基吡咯双氰基胺盐。

双电层电容器用电解液中，双氰基胺盐类离子液体和氯化盐混合时需要搅拌，搅拌时间为10~60分钟；优选30分钟。

本发明提供一种双电层电容器用电解液，其由双氰基胺盐类离子液体和氯化盐（氯化镁或氯化钙）混合而成，在电化学循环过程中，双氰基胺根容易水解，致使使用双氰基胺盐类离子液体做电解液的双电层电容器的稳定性差，在双氰基胺盐类离子液体中加入无水氯化镁或无水氯化钙之后，因为无水氯化镁或无水氯化钙能与双氰基胺盐类离子液体中的游离水进行配合，形成水合物，从而去掉了电解液中的游离水，起到增加双电层电容器稳定性的作用；并且无水氯化镁或无水氯化钙是作为添加剂使用，只需少量就能达到大幅度增加双电层电容器稳定性的作用，而通过提纯工艺来除掉离子液体中的水，其工艺复杂，成本高，且大大提高了双电层电容器的稳定性。

附图说明

图1为采用实施例1中制得的双电层电容器用电解液为电解液的双电层电容器与采用纯离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双氰基胺盐为电解液的双电层电容器的不同循环次数下的比电容图；其中，横坐标为循环次数，纵坐标为比电容。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。

下述各实施例中，双电层电容器的稳定性用1000个循环后的比电容保持率表示，其测试具体为:以石墨烯为电极材料，以各实施例为电解液，组装成扣式电池，利用CHI660A电化学工作站对其进行恒流充放电测试，测得其比电容保持率，即于30摄氏度条件下，在0-2v窗口范围内，以1A/g的恒电流反复充放电1000个循环后的比电容与首次充放电比电容的比值。

实施例1