[发明专利]一种固体电解质及其制备方法以及超级电容器

说明书

一种固体电解质及其制备方法以及超级电容器，涉及超级电容器技术领域。该固体电解质为主料形成的片状体，主料包括1‑乙基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体、黏土以及热塑性聚氨酯弹性体。超级电容器包括负极片、正极片、以及上述的固体电解质或者上述的固体电解质的制备方法制得的固体电解质；正极片和负极片分别组装于固体电解质的相对的第一侧和第二侧。该固体电解质能够抑制超级电容器的自放电，使得组装的扣式电池结构和软包结构的超级电容器的自放电的程度较小。

技术领域

本发明涉及超级电容器技术领域，且特别涉及一种固体电解质及其制备方法以及超级电容器。

背景技术

超级电容器是一种介于电池和传统电容器之间的新型储能器件，具有循环寿命长、快速充放电、环境友好、高功率密度、较高的安全性等优点，能广泛地应用到电动车、混合电动车及各种电子设备等。现有的超级电容器由于快速自放电严重影响了其实际应用。

发明内容

本申请的目的在于提供一种固体电解质及其制备方法以及超级电容器，该固体电解质能够抑制超级电容器的自放电，使得组装的扣式电池结构和软包结构的超级电容器的自放电的程度较小。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种固体电解质，其为主料形成的片状体，主料包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体、黏土以及热塑性聚氨酯弹性体。

一种固体电解质的制备方法，包括：将1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体、黏土与热塑性聚氨酯弹性体混合后进行压片处理。

一种超级电容器，超级电容器组装成扣式电池结构，超级电容器包括负极片、正极片、垫片、弹片、负极壳和正极壳以及上述的固体电解质或者上述的固体电解质的制备方法制得的固体电解质；正极片、垫片、弹片和正极壳依次组装于固体电解质的第一侧，负极片和负极壳依次组装于固体电解质的第二侧。

一种超级电容器，超级电容器组装成软包结构，超级电容器包括负极片、正极片、第一极耳、第二极耳、铝塑包以及上述的固体电解质或者上述的固体电解质的制备方法制得的固体电解质；负极片和正极片组装于固体电解质的相对两侧，第一极耳与正极片连接，第二极耳与负极片连接，负极片、固体电解质和正极片密封于铝塑包内。

本发明实施例的有益效果至少包括：

本申请的固体电解质由1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体、黏土以及热塑性聚氨酯弹性体制成，1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体对于水和空气都比较稳定，能够抑制超级电容器自放电。另外，本申请制得的固体电解质会对金属杂质形成诱捕作用，抑制其扩散；固体电解质也可能抑制正负电极表面的氢和/或氧的演化，从而能够抑制超级电容器自放电。再者，本申请以热塑性聚氨酯弹性体作为粘接剂，使得1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体和黏土更好地粘连在一起，形成的固体电解质的机械强度较高，能够防止碳纤维的渗透从而抑制了偶然的微短路。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明具体实施方式提供的软包结构10的超级电容器的组装示意图；

图2为本发明实施例1的固体电解质、实施例1中的1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体、黏土与热塑性聚氨酯弹性体以及对比例的对照物的TG-DSC曲线图；

图3为本发明实施例2的扣式电池结构的超级电容器在室温条件下和75℃的温度条件下的开路电压随时间的变化曲线图；

图4为本发明实施例3的软包结构的超级电容器的开路电压随时间的变化曲线图。