超级电容器电解质的盐

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1、链状季铵盐类电解质四氟硼酸四乙基铵盐(TEA-BF4):优点电导率高、电化学稳定性好、制作成本低的优点。缺点：TEA-BF4因分子对称性较高，在极性溶剂中的溶解度不够大。季铵盐四氟硼酸三乙基甲基铵盐(TEMA-BF4)因不对称的分子结构，在溶剂中的溶解度高于TEA-BF4，且在同样的条件下，可获得比TEABF4更低的工作温度。环状季铵盐类电解质N-二烷基吡咯烷鎓盐、N-二烷基哌啶鎓盐:电化学稳定性好，电导率高。N，N-二甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、N，N-二乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、N-甲基，N-乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐：与开环结构的

2、季铵盐相当的电导率和电势窗口，且环状结构可增大在有机溶剂中的溶解度。电解液的浓度与电容器的工作电压成正比，浓度越高，工作电压越高;电解液浓度的不同，还会导致凝固点的变化。双吡咯烷螺环季铵盐(SBP-BF4)具有螺环的分子结构，可在有机溶剂中获得更高的浓度和更稳定的电化学性能。金属阳离子电解质LiPF6锂盐电解液在超级电容器循环的过程中会发生分解，不适用于超级电容器体系。钠离子电池电解液用于超级电容器。Ｒ.Vali等［14］研究了NaClO4、NaPF6和NaN(SO2F)2等3种钠盐溶于混合溶剂(EC、DMC、PC和EA的体积

3、比为2∶2∶2∶1)后，用于碳电极超级电容器的情况。前两种钠盐电解液的耐电压都在3.2V以上，且在－40～60℃均可正常充放电。高温(60℃)、高压(3V)浮充测试结果表明:NaPF6的性能优于NaClO4，而NaN(SO2F)2的性能最差，耐电压只有2.5V离子液体具有很好的热稳定性和电化学稳定性，是近年来研究的热点。无溶剂纯离子液体作为电解液，仍存在成本高、黏度高和低温性能差等缺点。将含有醚键与不含醚键的一系列离子液体作对比，发现含有醚键的离子液体黏度和熔点更低，液态范围更大。用于超级电容器电解液时，在相同测试条件下，含有

4、醚键的离子液体的比电容是不含醚键的两倍。有机溶剂的选择应遵循以下原则:①对于电解质盐具有足够大的溶解度，以保证较高的电导率，即具有较高的介电常数ε;②具有较低的黏度，以利于离子传输;③对电容器其他部件具有惰性，包括电极活性物质、集流体和隔膜;④液态温度宽，即具有较高的沸点和较低的熔点;⑤安全(高闪点、燃点)、无毒，经济。AN体系在电导率、黏度和介电常数等方面优于PC体系;沸点和燃点较PC低，降低了安全性和工作温度范围，同时，AN的化学毒性较强。低温溶剂：AN分别与甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、二氧戊环按体积比3∶1混合，

5、溶解不同浓度的TEA-BF4，组装扣式碳基超级电容器。在－55℃下，可实现放电，尤其是AN与二氧戊环的混合溶剂，可实现－75℃下的充放电。AN与乙酸甲酯分别以体积比2∶1和3∶1混合，溶解1mol/LTEA-BF4后，组装成600F超级电容器，发现可以在－55℃下实现放电。混合溶剂AN与MF(体积比1∶1)，同时对比了电解质盐TEA-BF4和SBP-BF4。SBP-BF4在此溶剂体系下低温性能优良，－70℃下的能量密度达到室温下的86%，在同样的条件下，TEA-BF4电解液只有SBP-BF4电解液比电容的60%。AN与二氧戊环

6、以不同比例混合后配制不同浓度的TEA-BF4溶液，发现AN和二氧戊环体积比为1∶1，TEA-BF4浓度为0.5mol/L的电解液，在－70℃时的电容为23℃时的66%。乙基异丙基砜和乙基异丁基砜的性能良好，具有沸点高、黏度低及电解质盐溶解度高等优点，耐电压可达3.3～3.7V，高于PC的2.7V。较PC很容易与水发生反应的缺点而言，线性砜对水要稳定得多，组成的电解液在超级电容器中的循环稳定性更好。添加剂：1-乙基-3-甲基咪唑碘盐作为添加剂，加入离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸铵盐中，发现由于碘离子I－在充放电过程中产生

7、法拉第电容，导致电容器的比容量和能量密度都有所增加。