[发明专利]电解液及其超级电容器

说明书

技术领域

本发明涉及电化学储能，尤其涉及一种电解液及其超级电容器。

背景技术

超级电容器是一种新型储能装置，性能介于普通电容器和化学电池之间，它具有能量密度相对较高，瞬间充放电功率大、使用寿命长等优点，被广泛应用于混合动力汽车、电动汽车、轨道交通、太阳能和风力发电及其他需要能量瞬间释放、存储或回收领域。

超级电容器的电解液一般分为两大类：有机体系和水系，国内外主要集中研究有机系超级电容，其制备复杂、成本高。而水系超级电容器制备简单、成本低，但大规模推广受制于其低温特性，电解液在冰点以下容易凝固，使超级电容器失去功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种水系但是低温性能良好的电解液及其超级电容器。

本发明一方面提供了一种电解液，其组分包括：水合肼、水和无机盐。

本发明第二方面提供了一种超级电容器，其包括：正极、负极、介于正负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液组分包括水合肼、水和无机盐。

本发明的有益效果是：通过添加低凝固点的水合肼，无机盐作为导电离子和杂质，可有效防止电解液低温凝固，其作为电解液应用于超级电容器可拓宽超级电容器的工作温度范围，特别是有效增加低温工作区。

附图说明

图1为实施例一和实施例二的超级电容器电容随温度变化曲线图；

图2为实施例二的超级电容器在0℃时的循环伏安法的曲线图；

图3为实施例二的超级电容器在-30℃时的恒电流阶跃的曲线图。

具体实施方式

本发明一方面提供了一种电解液，其组分包括：水合肼、水和无机盐。

优选的，所述水合肼占所述电解液的5wt%～35wt%。 进一步优选的，所述水合肼占所述电解液的10wt% ～ 20wt%。

优选的，所述无机盐为氯化钠。更进一步优选的，所述氯化钠的浓度为 0.5M～1.0M。

优选的，所述无机盐为氯化钠和氯化铵的混合物。更进一步优选的，所述氯化铵和氯化钠的浓度分别为0.5 M～1.0M。

本发明另一方面提供了一种超级电容器，其包括：正极、负极、介于正负极之间的隔膜和电解液；其特征在于：所述电解液组分包括水合肼、水和无机盐。

以下结合具体实施例详细介绍本发明的电解液及其超级电容器。

实施例一

制备电解液：将5.85g氯化钠溶入90ml水中，再添加15ml水合肼后，充分搅拌此溶液，制备得到电解液。

超级电容器的的制备：先将质量百分比为7 %的聚偏氟乙烯溶于N-2甲基吡咯烷酮中, 搅拌至聚偏氟乙烯完全溶解，然后将质量百分比为85%的活性炭、质量百分比为4%的KS-6导电炭粉和质量百分比为4%的导电乙炔黑倒入浆料中搅拌，经高速搅拌12h后, 炭粉完全溶解且浆料呈黑色胶体状，用涂布法将浆料均匀涂覆在铝箔集流体上, 涂覆厚度控制在200µm，之后将涂覆好的铝箔平整放置在干燥箱中，在80℃下烘烤5min以使N-2甲基吡咯烷酮全部挥发，得到极板，最后将烘干后的极板裁成2cm×2cm的方形极板，并在铝箔集流体上留下焊接铝极耳，将隔离膜置于两个方形极板之间并叠放整齐, 方形极板涂有活性材料的一面与隔膜相接触, 采用包装壳体密封所述隔离膜、方形极板并灌注已经制备好的电解液, 得到碳电极超级电容器。

电性能测试：将制成的碳电极超级电容器在上海辰华CHI660D电化学工作站上使用循环伏安法和恒电流阶跃法测量电容值、比电容、能量密度和功率密度。循环伏安法的扫描速率为0.05V/s，电压位宽为±1.0V,恒电流阶跃法的电流为1mA。

测试结果如下：