[发明专利]用于提供耐高温的超级电容器的系统和方法

说明书

根据本发明的实施方案涉及用于提供耐高温的超级电容器的系统和方法。在一个实施方案中，耐高温的超级电容器包括：第一电极，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；第二电极，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；离子导电的分离器，其在至少约80℃与300℃之间是热稳定的；电解质，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；其中第一电极和第二电极通过分离器分开，使得第一电极和第二电极不物理接触；并且其中第一电极和第二电极中的每一个至少部分地浸没在电解质溶液中。

本申请是申请日为2014年6月10日，申请号为201480032768.5，发明名称为“用于提供耐高温的超级电容器的系统和方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明大体上涉及耐高温的超级电容器。

背景

电容器是可以储存电荷的设备。通常，常规电容器由两个彼此靠近但不直接接触彼此而放置的导电物体组成；因此，横跨导体的电势差可以被建立，并且电容器从而可以被说是将能量静电地储存在相应的电场中。电容器在电子电路中被广泛使用。例如，它们可以被用于储存能量以用于以后的用途，如用于照相机闪光灯中，或可选择地作为在电源故障的情况下的能量备份。电容器还可以被用于：阻止功率剧增以保护电路；形成无线电通信系统的部件；和用作用于随机存取存储器(RAM)中的二进制码的存储器。储存在常规电容器中的能量是横跨其导体的电势差以及其电容的函数，电容通常是电容器的固有性质。电容典型地以法拉测量，法拉等于库伦每伏特。

超级电容器(Supercapacitor)(还被称为超级电容(ultracapacitor)、电化学电容器、或双层电容器)代表电容器领域中相对近代的发展。超级电容器利用在它们配置为将能量储存在静电场中的范围内与常规电容器相似的原理；然而，它们提供了不同的构造并且从而实现高得多的电容。例如，鉴于常规电容器通常具有在微法拉范围内的电容，超级电容器可以具有大约数百法拉的电容。

发明概述

根据本发明的实施方案的系统和方法提供耐高温的超级电容器。在一个实施方案中，耐高温的超级电容器包括：第一电极，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；第二电极，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；离子导电的分离器，其在至少约80℃与300℃之间是热稳定的；电解质，其在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的；其中所述第一电极和所述第二电极通过所述分离器分开，使得所述第一电极和所述第二电极不物理接触；并且其中所述第一电极和所述第二电极中的每一个至少部分地浸没在所述电解质溶液中。

在另一个实施方案中，第一电极和第二电极中的至少一个包括碳。

在又一个实施方案中，碳呈以下中的一种的形式：纺织碳布、碳气凝胶、和活性炭。

在还另一个实施方案中，碳是多孔的。

在还又一个实施方案中，碳的每单位质量的表面积大于约1000m²/g。

在另外的实施方案中，碳的每单位质量的表面积大于约2000m²/g。

在又另外的实施方案中，碳被包含在Spectracarb 2225内。

在还另外的实施方案中，第一电极和第二电极中的至少一个包括复合材料。

在又一个另外的实施方案中，第一电极和第二电极中的至少一个包括与粘合剂一起使用的复合材料，所述粘合剂在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的。

在另一个实施方案中，粘合剂是聚四氟乙烯。

在又一个实施方案中，电解质与溶剂一起使用，所述溶剂在至少约80℃与约300℃之间是热稳定的。

在还另一个实施方案中，电解质呈离子液体的形式。

在还又一个实施方案中，离子液体包括基于吡咯烷鎓的阳离子。