超级电容器电解质的盐.doc

链状季铵盐类电解质
四氟硼酸四乙基铵盐( TEA-BF4 ):
优点 电导率高、 电化学稳定性好、 制作成本低的优点。
缺点：TEA-BF4 因分子对称性较高， 在极性溶剂中的溶解度不够大。

季铵盐四氟硼酸三乙基甲基铵盐( TEMA-BF4 )
因不对称的分子结构，在溶剂中的溶解度高于 TEA-BF4 ，且在同样的条件下， 可获得比 TEABF4 更低的工作温度。

环状季铵盐类电解质
N-二烷基吡咯烷鎓盐、 N-二烷基哌啶鎓盐: 电化学稳定性好，电导率高。
N，N-二甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、 N， N-二乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、 N-甲基，N-乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐：与开环结构的季铵盐相当的电导率和电势窗口，且环状结构可增大在有机溶剂中的溶解度。电解液的浓度与电容器的工作电压成正比，浓度越高，工作电压越高; 电解液浓度的不同，还会导致凝固点的变化。

双吡咯烷螺环季铵盐( SBP-BF4 )
具有螺环的分子结构，可在有机溶剂中获得更高的浓度和更稳定的电化学性能。

金属阳离子电解质
LiPF6 锂盐电解液在超级电容器循环的过程中会发生分解，不适用于超级电容器体系。
钠 离 子 电 池 电 解 液 用 于 超 级 电 容 器。
Ｒ. Vali 等［ 14］ 研究了 NaClO4、 NaPF6 和 NaN( SO2 F)2 等 3 种钠盐溶于混合溶剂( EC、 DMC、 PC 和 EA 的体积比为 2∶ 2∶ 2∶ 1)后，用于碳电极超级电容器的情况。前两种钠盐电解液的耐电压都在 3. 2 V 以上，且在 － 40 ～ 60 ℃ 均可正常充放电。高温( 60 ℃ ) 、 高压( 3 V) 浮充测试结果表明: NaPF6 的性能优于 NaClO4 ，而 NaN( SO2 F) 2 的性能最差，耐电压只有 2. 5 V

离子液体具有很好的热稳定性和电化学稳定性， 是近年
来研究的热点。无溶剂纯离子液体作为电解液， 仍存在成本
高、 黏度高和低温性能差等缺点。 将含有醚键与不含醚键的一系列离子液体作对比，发现含有醚键的离子液体黏度和熔点更低，液态范围更大。用于超级电容器电解液时， 在相同测试条件下，含有醚键的离子液体的比电容是不含醚键的两倍。

有机溶剂
的选择应遵循以下原则: ①对于电解质盐具有足够大的溶解
度，以保证较高的电导率，即具有较高的介电常数 ε; ②具有较低的黏度，以利于离子传输; ③对电容器其他部件具有惰性，包括电极活性物质、 集流体和隔膜; ④液态温度宽， 即具有较高的沸点和较低的熔点; ⑤安全( 高闪点、 燃点) 、 无毒，经济。
AN体系在电导率、 黏度和介电常数等方面优于 PC 体系; 沸点和燃点较 PC 低，降低了安全性和工作温度范围，同时，AN 的化学毒性较强。

低温溶剂：
AN 分别与甲酸甲酯( MF) 、 乙酸甲酯( MA) 、 二氧戊环按体积比 3∶ 1混合，溶解不同浓度的 TEA-BF4 ，组装扣式碳基超级电容器。在 － 55 ℃ 下， 可实现放电， 尤其是 AN 与二氧戊环的混合溶剂， 可实现 － 75 ℃ 下的充放电。

AN 与乙酸甲酯分别以体积比 2∶ 1和 3∶ 1混合， 溶解
1 mol/L TEA-BF4 后，组装成 600 F 超级电容器， 发现可以在－ 55 ℃ 下实现放电。

混合溶剂 AN 与 MF( 体积比 1∶ 1) ， 同时对比了电解质盐 TEA-BF4 和 SBP-BF4。SBP-BF4 在此溶剂体系下低温性能优良， － 70 ℃ 下的能量密度达到室温下的86% ，在同样的条件下， TEA-BF4 电解液只有 SBP-BF4 电解液比电容的 60% 。

AN 与二氧戊环以不同比例混合后配制不同浓度的 TEA-BF4 溶液， 发现 AN 和二氧戊环体积比为 1∶ 1，TEA-BF4 浓度为 0. 5 mol/L 的电解液，在 － 70 ℃ 时的电容为 23 ℃ 时的 66% 。

乙基异丙基砜和乙基异丁基砜的性能良好，具有沸点高、 黏度低及电解质盐溶解度高等优点，耐电压可达 3. 3 ～ 3. 7 V，高于 PC 的 2. 7 V。较 PC 很容易与水发生反应的缺点而言， 线性砜对水要稳定得多， 组成的电解液在超级电容器中的循环稳定性更好。

添加剂：
1- 乙基-3-甲基咪唑碘盐作为添加剂，加入离子液体 1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸铵盐中，发现由于碘离子 I － 在充放电过程中产生法拉第电容， 导致电容器的比容量和能量密度都有所增加。

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