[发明专利]电解液及其配制方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种电解液及其配制方法。

【背景技术】

双电层电容器是一种新型能量存储装置，具有高功率密度、高循环寿命、快速充放电性能好等优点，被广泛应用于军事领域、移动通讯装置、计算机、以及电动汽车的混合电源等。作为双电层电容器的重要组成部分，电解液对双电层电容器的储电性能有很大影响，决定着电容器的等效内阻，工作电压范围，储电容量及工作温度和工作环境。

离子液体是在室温或接近室温的条件下完全由离子组成的有机液体物质。作为一种新型的电解液。离子液体作为电解液，具有电化学窗口宽、不挥发、不可燃、热稳定性好等优点。离子液体作为双电层电容器的电解液具有良好的发展前景。然而，工业生产的离子液体并不纯，通常含有杂质氢卤酸，氢卤酸能够腐蚀双层电容器的铝箔，导致使用离子液体做电解液的双电层电容器的稳定性降低。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种可增加双层电容器的稳定性的电解液及其制备方法。

一种电解液，包括离子液体及溶于所述离子液体中的金属氧化物，所述离子液体与所述金属氧化物的质量比为1∶0.001～1∶0.05。

在优选的实施例中，所述离子液体的阳离子为咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡咯盐类阳离子、季膦盐类阳离子或吡啶盐类阳离子，所述离子液体的阴离子为四氟硼酸根阴离子、六氟膦酸根阴离子、二(三氟甲基磺酰)亚胺根阴离子或三氟乙酸根阴离子。

在优选的实施例中，所述金属氧化物为Al₂O₃、MgO或BaO。

在优选的实施例中，所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、甲基三乙基胺六氟膦酸盐、丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺盐或甲基三丁基膦三氟乙酸盐。

一种电解液，包括可由下述化学反应得到的产物：步骤一、提供质量比为1∶0.001～1∶0.05的离子液体和金属氧化物，所述离子液体中含有不可避免的杂质，所述杂质为氢卤酸；步骤二、向所述离子液体中加入金属氧化物并搅拌溶解。

在优选的实施例中，所述离子液体的阳离子为咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡咯盐类阳离子、季膦盐类阳离子或吡啶盐类阳离子，所述离子液体的阴离子为四氟硼酸根阴离子、六氟膦酸根阴离子、二(三氟甲基磺酰)亚胺根阴离子或三氟乙酸根阴离子。

在优选的实施例中，所述金属氧化物为Al₂O₃、MgO或BaO。

一种电解液的配制方法，包括以下步骤：步骤一、质量比为1∶0.001～1∶0.05离子液体和金属氧化物；步骤二、向所述离子液体中加入所述金属氧化物并搅拌溶解。

在优选的实施例中，所述离子液体的阳离子为咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡咯盐类阳离子、季膦盐类阳离子或吡啶盐类阳离子，所述离子液体的阴离子为四氟硼酸根阴离子、六氟膦酸根阴离子、二(三氟甲基磺酰)亚胺根阴离子或三氟乙酸根阴离子。

在优选的实施例中，所述金属氧化物为Al₂O₃、MgO或BaO。

上述电解液，通过加入金属氧化物，金属氧化物能够与离子液体中的杂质(氢卤酸)发生反应，从而去除离子液体中的氢卤酸，避免氢卤酸腐蚀双层电容器的铝箔，能大大提高使用该离子液体做电解液的双层电容器的稳定性。

【附图说明】

图1为使用实施例一中的电解液的双层电容器与使用未添加金属氧化物的离子液体作为电解液的双层电容器在不同循环次数下的比电容值。

【具体实施方式】

以下结合具体实施例对电解液及其配制方法做进一步详细说明。

一实施方式的电解液，包括离子液体及溶于所述离子液体中的金属氧化物。

离子液体的阳离子为咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡咯盐类阳离子、季膦盐类阳离子或吡啶盐类阳离子。

离子液体的阴离子为四氟硼酸根阴离子、六氟膦酸根阴离子、二(三氟甲基磺酰)亚胺根阴离子或三氟乙酸根阴离子。离子液体中含有不可避免的杂质，杂质为氢卤酸(HF、HCl或HBr)。

优选的，离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐、甲基三乙基胺六氟膦酸盐、丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺盐或甲基三丁基膦三氟乙酸盐。