超级电容器电解质的盐

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：与开环结构的季铵盐 相当的电导率和电势窗口， 且

2、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 NaCI04、NaPF6 和 NaN（ S02 F）2 等 3 种钠盐溶于混合溶剂 （ EC、 DMC、 PC 和 EA 的体积 比为2 :

3、 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. 2 V以上，且在 一4060 C均可正常充放电。高温（60 C ）、 高压（3 V）浮充 测试结果表明 : NaPF6 的性能优于 NaClO4 ，而 NaN（ SO2 F） 2 的性能最差，耐电压只有 2. 5 V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，含有醚键的离子液体

4、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 : 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具有较低的黏度，以利于离子传输 ; 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 ; 液态温度宽， 即具有较高的沸点和较低的熔点 ; 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，溶解不同浓度的

5、 TEA-BF4，组装扣式 碳基超级电容器。在 55 C下，可实现放电， 尤其是AN与二氧戊环的混合溶剂，可实现 75 C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 1 mol/L TEA-BF4 后，组装成 600 F 超级电容器， 发现可以 在一55 C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，一70 C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. 5 mol/L的电解液，在一70 C 时的电容为 23 C 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. 33. 7 V,高于PC的2. 7 V。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