有機(jī)體系電解液在雙電層電容器中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文以制備高比電容、高工作電壓的雙電層電容器用電解液為目的，開展了N，N-二甲基吡咯烷四氟硼酸鹽(P11-BF4)、N-乙基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸鹽(P12-BF4)、四乙基銨四氟硼酸鹽(TEA-BF4)、N-丁基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸鹽(P14-BF4)、N-甲氧基乙基-N-甲基吡咯烷四氟硼酸鹽(P12O1-BF4)等電解質(zhì)的工作。對(duì)電解質(zhì)鹽離子尺寸的大小、陽離子烷基鏈上醚鍵的引入等因素對(duì)電解液的電導(dǎo)率、電化學(xué)窗口以及組裝成的雙電

2、層電容器比電容和耐電壓特性的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。
　　采用兩步法制備了各電解質(zhì)鹽，并以碳酸丙烯酯PC為溶劑，配置濃度為1mol/L的電解液，以活性炭為電極組裝成雙電層電容器，先將1mol/L P11-BF4/PC、1mol/L P12-BF4/PC、1mol/L TEA-BF4/PC組裝的雙電層電容器通過循環(huán)伏安測(cè)試、恒流充放電測(cè)試、交流阻抗測(cè)試等方法系統(tǒng)研究了電解質(zhì)鹽離子尺寸的大小對(duì)雙電層電容器電化學(xué)性能的影響，再將1mol/

3、L P14-BF4/PC、1mol/L P12O1-BF4/PC兩種電解液組裝的雙電層電容器進(jìn)行比較。探究陽離子烷基側(cè)鏈上醚鍵的引入對(duì)電容器工作電壓和質(zhì)量比電容的影響，結(jié)果表明:
　　(1)劈別配制1mol/L P11-BF4/PC、1mol/L P12-BF4/PC、1mol/L TEA-BF4/PC電解液，探究電解質(zhì)離子尺寸對(duì)雙電層電容器電化學(xué)性能的影響，結(jié)果表明:三種電解液具有相同的電化學(xué)窗口(5.3V)，小電流密度下，三種

4、電容器的比電容大小順序?yàn)镻11-BF4/PC＞P12-BF4/PC＞TEA-BF4/PC，大電流密度下，比電容大小為P12-BF4/PC＞P11-BF4/PC＞TEA-BF4/PC，電解質(zhì)離子尺寸和陽離子對(duì)稱性共同影響著電容器的比電容。三種電容器的耐電壓特性依次為P11-BF4/PC＞P12-BF4/PC＞TEA-BF4/PC，電解質(zhì)離子尺寸越小，電解液的耐電壓特性越好，電容器的工作電壓越高。電解質(zhì)離子尺寸的大小和陽離子的對(duì)稱性共同影響