[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，尤其涉及一种含有六氟磷酸盐类离子液体的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。六氟膦酸盐类离子液体因为合成技术成熟、成本低，是目前最常用的离子液体电解液之一，然而，在电化学循环过程中，六氟膦酸根容易水解和热解，致使使用六氟膦酸盐类离子液体做电解液的双电层电容器的稳定性差。

【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，包括六氟磷酸盐类离子液体及溶于所述六氟磷酸盐类离子液体中的醇胺类化合物，所述六氟磷酸盐类离子液体与所述醇胺类化合物的质量比为1∶0.001～1∶0.05。

在优选的实施例中，所述醇胺类化合物为乙醇胺或丙醇胺。

在优选的实施例中，所述六氟膦酸盐类离子液体由六氟膦酸根阴离子与咪唑盐类阳离子、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构成。

在优选的实施例中，所述咪唑盐类阳离子为1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子或1-乙基-3-甲基咪唑阳离子，所述季胺盐类阳离子为甲基三乙基季胺阳离子、四乙基季胺阳离子或三甲基丙基季胺阳离子，所述吡咯盐类阳离子为丁基甲基吡咯阳离子、丙基甲基吡咯阳离子或乙基甲基吡咯阳离子，所述季膦盐类阳离子为三甲基己基季膦阳离子、三乙基己基季膦阳离子或三甲基戊基季膦阳离子，所述吡啶盐类阳离子为丁基吡啶阳离子、戊基吡啶阳离子或己基吡啶阳离子。

一种电解液，其特征在于：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∶0.05六氟磷酸盐类离子液体和醇胺类化合物；步骤二、向所述六氟磷酸盐类离子液体中加入醇胺类化合物并搅拌溶解。

在优选的实施例中，所述醇胺类化合物为乙醇胺或丙醇胺。

一种电解液的配制方法，包括以下步骤：步骤一、提供质量比为1∶0.001～1∶0.05六氟磷酸盐类离子液体和醇胺类化合物；步骤二、向所述六氟磷酸盐类离子液体中加入醇胺类化合物并搅拌溶解。

在优选的实施例中，所述醇胺类化合物为乙醇胺或丙醇胺。

在优选的实施例中，所述六氟膦酸盐类离子液体由六氟膦酸根阴离子与咪唑盐类阳离子、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构成。

上述电解液，通过加入醇胺类化合物，醇胺类化合物能够抑制六氟膦酸盐类离子液体中的PF₆^-在电化学循环过程中的水解和热解，从而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传统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本发明提供的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，包括六氟磷酸盐类离子液体及溶于六氟磷酸盐类离子液体中的醇胺类化合物，六氟磷酸盐类离子液体与醇胺类化合物的质量比为1∶0.001～1∶0.05。

六氟膦酸盐类离子液体由六氟膦酸根阴离子与咪唑盐类阳离子、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构成。

优选的，咪唑盐类阳离子为1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、1-丙基-3-甲基咪唑阳离子或1-乙基-3-甲基咪唑阳离子。

优选的，季胺盐类阳离子为甲基三乙基季胺阳离子、四乙基季胺阳离子或三甲基丙基季胺阳离子。

优选的，吡咯类阳离子为丁基甲基吡咯阳离子、丙基甲基吡咯阳离子或乙基甲基吡咯阳离子。

优选的，季膦盐类阳离子为三甲基己基季膦阳离子、三乙基己基季膦阳离子或三甲基戊基季膦阳离子。

优选的，吡啶盐类阳离子为丁基吡啶阳离子、戊基吡啶阳离子或己基吡啶阳离子。