[发明专利]超级电容器装置和具有超级电容器装置的井下系统

权利要求书

1.一种超级电容器装置，包括：

壳体；以及

设置在壳体中的至少一个超级电容器单元，该超级电容器单元包括：

被电极分离器分隔开的两个工作电极层，其中，每个工作电极层电连接到集电器；以及

设置在被工作电极层和电极分离器占据的区域内的离子液电解质，其中，所述离子液电解质具有包括中心阳离子的至少一种阳离子组分，所述中心阳离子上键合有非对称布置的取代基，其特征在于，阳离子组分具有通用的结构式(R_x)_nZ⁺，其中，Z⁺为铵、磷或锍阳离子，R_x取代基为包括1-12个碳原子的线性或支链烷基且可以是相同的烷基或不同的烷基，对于铵和磷阳离子来说，n＝4，对于锍阳离子来说，n＝3。

2.权利要求1的超级电容器装置，其中，烷基中的至少一个比其它的大。

3.权利要求1的超级电容器装置，其中，离子液电解质包括与双(三氟甲基磺酰)亚胺阴离子配对的己基三乙基铵阳离子和/或丁基三甲基铵阳离子。

4.权利要求1的超级电容器装置，进一步包括添加到离子液电解质中的量为电解质相的总重量的1到15重量百分比的硅胶凝剂。

5.权利要求1的超级电容器装置，其中，集电器支撑在惰性基质层上且惰性基质包括玻璃质材料或聚合材料。

6.权利要求1的超级电容器装置，其中，集电器包括选自碳、铝、金、银、铜或碳、铝、金、银、铜中的至少两种的混合物的导电材料。

7.权利要求1的超级电容器装置，其中，超级电容器单元还包括设置在每个工作电极层与每个导电层之间的用于保护导电层的防电解质渗透层且防电解质渗透层包括无孔的含碳层。

8.权利要求1的超级电容器装置，其中，工作电极层包括多孔的含碳材料。

9.权利要求1的超级电容器装置，其中，电极分离器包括玻璃纤维。

10.权利要求1的超级电容器装置，其中，多个所述超级电容器单元被串联或并联地连接。

11.权利要求1的超级电容器装置，进一步包括与离子液电解质混合的含水或无水稀释剂。

12.权利要求1的超级电容器装置，其中，每个集电器均支撑在惰性基质层上。

13.权利要求1的超级电容器装置，还包括：

设置在每个工作电极层与每个导电层之间的用于保护导电层的防电解质渗透层。

14.一种超级电容器装置，包括：

壳体；以及

设置在壳体中的至少一个超级电容器单元，该超级电容器单元包括：

被电极分离器分隔开的两个工作电极层，其中，每个工作电极层电连接到集电器；以及

设置在被工作电极层和电极分离器占据的区域内的电解质，该电解质包括连续相的惰性离子液，其特征在于，连续相的惰性离子液包括至少一个被取代的中心阳离子。

15.权利要求14的超级电容器装置，其中，惰性离子液的阳离子组分具有足够大的烷基取代基以减小电子贯穿的可能性。

16.权利要求14的超级电容器装置，其中，被取代的中心阳离子中的至少一个被包括1到12个碳的线性或支链烷基取代。

17.权利要求14的超级电容器装置，其中，惰性离子液包括与双(三氟甲基磺酰)亚胺阴离子配对的己基三乙基铵阳离子和/或丁基三甲基铵阳离子。

18.权利要求14的超级电容器装置，进一步包括添加到惰性离子液中的量为电解质相的总重量的1到15重量百分比的硅胶凝剂。

19.权利要求14的超级电容器装置，进一步包括添加到惰性离子液中的含水或无水稀释剂。

20.权利要求14的超级电容器装置，其中，每个集电器均支撑在惰性基质层上。

21.权利要求14的超级电容器装置，还包括：

设置在每个工作电极层与每个导电层之间的用于保护导电层的防电解质渗透层。