一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電化學(xué)新能源領(lǐng)域，具體涉及一種含測(cè)離子液體超級(jí)電容器的制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 超級(jí)電容是一種介于物理電源和化學(xué)電源間的新型綠色儲(chǔ)能能源，將能量存儲(chǔ)于 電極材料與電解質(zhì)界面。其根本優(yōu)勢(shì)還在于它的雙電層電荷儲(chǔ)能，區(qū)別于化學(xué)電源電池，沒 有化學(xué)反應(yīng)造成的體相變化，能夠使充放電循環(huán)達(dá)到幾十萬（1〇 5 - 1〇6)次，從根本上可W 解決電池循環(huán)壽命短的問題，因此超級(jí)電容應(yīng)用前景將會(huì)非常廣闊。
[000引 目前水系超級(jí)電容器由于其電壓低的缺點(diǎn)研制，應(yīng)用有機(jī)溶劑電解液的超級(jí)電容 的研制獲得了較快的發(fā)展。由于其具有更高的工作電壓（2. 7V)，表現(xiàn)出了高比能量、壽命 長等特點(diǎn)，受到了廣泛關(guān)注。但是，有機(jī)溶劑電解液的應(yīng)用也帶來了安全性問題也引起了消 費(fèi)者的注意，即在非常狀態(tài)下，如沖撞、擠壓、異常充放電等極端環(huán)境，發(fā)生燃燒等不安全行 為。其內(nèi)在原因就是現(xiàn)有超級(jí)電容采用了易燃易氧化的有機(jī)溶劑電解液。
[0004] 本發(fā)明的目的是為了解決上述材料的不足，提供一種安全的新型含測(cè)離子液體電 解液并用于超級(jí)電容中。該種電解液中的裡鹽具有較大陰離子及低晶格能，由于撰基氧與 Li+的配位作用而導(dǎo)致裡鹽的解離和有機(jī)單體間氨鍵的斷裂，進(jìn)而形成均一穩(wěn)定的室溫離 子液體。與咪哇鐵鹽或其它有機(jī)季胺離子類室溫離子液體體系相比，N上取代基結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 從而體系粘度降低、離子電導(dǎo)率增大。W該種離子液體為電解液組裝碳對(duì)稱超級(jí)電容器，電 壓可達(dá)3. 5VW上，適合在273-363K溫度區(qū)間使用。高溫狀態(tài)性能更優(yōu)巧日313-363K)。該 種超級(jí)電容器克服了水系電容器電壓低（IV)及有機(jī)系超級(jí)電容器高溫使用電解液惡化造 成容量衰減等缺點(diǎn)，具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種含測(cè)離子液體超級(jí)電容器的制備方法，該電容器電解質(zhì)制作過 程無須添加任何添加劑，在超級(jí)電容中應(yīng)用具有良好的能量密度及循環(huán)性能。
[0006] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案是；一種含測(cè)離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在 于制備方法如下： (1) 在手套箱中氮?dú)夥諊鷹l件下，按配比稱裡鹽及有機(jī)化合物； (2) 攬拌加熱制成穩(wěn)定均一透明的離子液體電解液； (3) 利用制備的活性炭電極組裝成超級(jí)電容器。
[0007] 進(jìn)一步，所述制成離子液體溶液所用的裡鹽是下列裡鹽的一種或幾種；
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于制備方法如下： 在手套箱中氬氣氛圍條件下，按配比稱鋰鹽及有機(jī)化合物； 攪拌加熱制成穩(wěn)定均一透明的離子液體溶液； (3)利用制備活性炭電極組裝成超級(jí)電容器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于：所 述步驟（1)中的含硼鋰鹽是下述一種或幾種：
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法器，其特征在于： 所述步驟（1)中的有機(jī)化合物是指含有酰胺基團(tuán)的有機(jī)物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法及超級(jí)電容器，其 特征在于：所述步驟（3)中的活性炭電極指活性炭、導(dǎo)電劑及粘結(jié)劑混溶于NMP涂膜而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于：活 性炭電極所用集流體是金屬箔片或薄片。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于：優(yōu) 選含硼鋰鹽與有機(jī)化合物的摩爾配比0. 12-0. 30,攪拌速度為20-100r/min，加熱溫度為 50-90攝氏度，加熱時(shí)間10-60分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其特征在于：更 優(yōu)選含硼鋰鹽與有機(jī)化合物的摩爾配比0.18-0. 25,攪拌速度為40-60r/min，加熱溫度為 60-80攝氏度，加熱時(shí)間15-40分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含硼離子液體超級(jí)電容器的制備方法，其制備方法為：在手套箱中氬氣氛圍條件下，按配比稱取含硼鋰鹽及有機(jī)化合物；攪拌加熱制成穩(wěn)定均一透明的離子液體溶液；利用制備的活性炭電極組裝成超級(jí)電容器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為：涉及的鋰離子液體電解質(zhì)具有良好的安全性及穩(wěn)定性，而且無須添加任何添加劑，其較高電化學(xué)電壓有利于提高超級(jí)電容器的能量?jī)?chǔ)存，而且沒有犧牲其良好的能量密度和循環(huán)性能。
【IPC分類】H01G11-84, H01G11-58
【公開號(hào)】CN104701032
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510006464
【發(fā)明人】楊震宇, 陳正煜, 謝宇, 古寧宇, 張寧
【申請(qǐng)人】南昌大學(xué), 南昌航空大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年1月7日