[发明专利]一种三元混合型离子液体电解液及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于电解液制备技术领域，具体涉及一种三元混合型离子液体电解液及其制备方法。

背景技术

离子液体以其优良的物理化学性质，作为理想的“绿色”溶剂、新型反应介质和“软”功能材料，已成为多学科交叉的、最活跃的绿色化学前沿研究领域之一。离子液体具有电化学窗口宽阔，化学稳定性好，不挥发，易储存和可循环使用等优点，使其在电化学研究领域具有极高的应用潜力。虽然离子液体基超级电容器表现出诸多优点，但其缺点是不能与活性炭材料很好的浸润，同时较高的粘度也降低了其电导率，使得这一类电解液的比电容较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种与活性炭材料能够很好的浸润，同时具有较高电导率的三元混合型离子液体电解液。

本发明的另一目的还在于提供一种三元混合型离子液体电解液的制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种三元混合型离子液体电解液，由电解质盐、离子液体和有机溶剂组成。

优选的，所述的电解质盐是四乙基四氟硼酸铵(C₈H₂₀BF₄N)。

优选的，所述的离子液体是1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体([Bmim]BF₄)。

优选的，所述的有机溶剂是碳酸丙烯酯。

优选的，按摩尔比，电解质盐：离子液体＝0.02-0.06:1。

优选的，以电解质盐和离子液体的混合液为溶质，以有机溶剂为溶剂，配成浓度为0.5-1.5mol·L^–1电解液。

一种三元混合型离子液体电解液的制备方法，包括如下步骤：

1)将四乙基四氟硼酸铵和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体，按摩尔比0.02-0.06:1混合，在氮气保护下，室温搅拌40-50h，配成混合液，真空干燥，使含水量小于0.06％，得C₈H₂₀BF₄N/[Bmim]BF₄混合液。

2)以C₈H₂₀BF₄N/[Bmim]BF₄为溶质，以碳酸丙烯酯为溶剂，配制成0.5-1.5mol·L^–1的电解液。

本发明的有益效果是：

1.本发明的三元混合型离子液体电解液，具有电化学窗口宽阔、电导率较高、内阻较小等优点，并且制备方法简单，与商用电解液比较，该混合电解液价格更低廉，性能更为突出，在作为超级电容器电解液应用方面有着较大的潜力。

2.本发明，将离子液体、四氟硼酸四乙基铵和有机溶剂混合而形成的三元体系，不仅解决了离子液体与活性炭材料浸润的问题，有机溶剂的加入，还大幅降低了离子液体的粘度，提高了电导率，进而提高了电解液的比电容，总体增强了电解液的电化学性能。

附图说明

图1为三元混合型离子液体电解液超级电容器的循环伏安图。

图2为三元混合型离子液体电解液超级电容器的恒流充放电图。

图3为三元混合型离子液体电解液超级电容器的交流阻抗图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1三元混合型离子液体电解液的制备