[发明专利]一种超级电容器用氧化还原型复合电解液

说明书

本发明公开了一种超级电容器用氧化还原型复合电解液，是由空白电解液和电解液活性剂复配后形成的复合电解液，所述空白电解液为硫酸溶液，所述电解液活性剂为桑色素或醌茜素磺酸。本发明利用桑色素或醌茜素磺酸为新型氧化还原型电解液活性剂，与硫酸溶液形成复合电解液，能够显著提高超级电容器的电化学性能。

技术领域

本发明涉及一种超级电容器用氧化还原型复合电解液，是以桑色素或醌茜素磺酸为电解液活性剂，与硫酸溶液形成的复合电解液，属于超级电容器电解液的活性剂领域

背景技术

超级电容器(supercapacitors)作为一种新型的储能器件，具有高功率、自身寿命和循环寿命长、充放电速度快、效率高、对环境无污染、使用温度范围宽和安全性高等特点，成为新能源领域的应用热点。为了提升超级电容器的电化学性能，通常可以调控电极材料的类型和用量，亦可以通过调控电解液的类型和用量来改变超级电容器的性能。目前，科学家们主要集中在炭电极材料的调控与优化领域，而对于电解液方面的研究较少。

电解液是具有离子导电性的溶液，为超级电容器的正常工作提供离子，是电容中关键的组成部分之一。理想的电解液应具备以下特点：(1)电导率要高。(2)电解液本身不应该与电极材料发生化学或电化学反应，且有较高的分解电压。(3)使用温度范围要宽，至少要在-25～70℃的温度范围内均能够稳定工作。(4)对环境污染小，最好是无毒、无味、不易燃烧、配比简单、价格低廉。根据电解液形态不同可将其分为：液态、固体、凝胶电解质三类。

发明内容

本发明旨在提供一种超级电容器用氧化还原型复合电解液，所要解决的技术问题是通过优化电解液的组成以提高超级电容器的电化学性能。

本发明超级电容器用氧化还原型复合电解液，是由空白电解液和电解液活性剂复配后形成的复合电解液，所述空白电解液为硫酸溶液，所述电解液活性剂为桑色素或醌茜素磺酸；

复合电解液中电解液活性剂的浓度为0.1-30mmol/L，优选范围0.5-10mmol/L，复合电解液中硫酸的浓度为1-5mol/L。

在三电极体系中，以铂电极(6cm 2)为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的质量比为80:15:5制备的电极为工作电极，本发明制备的复合电解液为工作电解液。采用电化学工作站进行循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等电化学测试。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明提出在电化学测试过程中，在硫酸溶液为电解液中添加桑色素或醌茜

素磺酸作为新型氧化还原型电解液活性剂，具有廉价、易得的特点。

2、本发明所得到的复合电解液(硫酸溶液为电解液、桑色素或醌茜素磺酸作为氧化还原型活性)组装形成超级电容器，具有比电容高、循环性能好等特点。

3、本发明反应周期短，易于操作，对反应条件要求不高，可实现高必能超级电容器的规模化工业生产。

具体实施方式

实施例1：

在三电极体系中，以铂电极(6cm 2)为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的质量比为80:15:5制备的电极为工作电极，利用复合电解液为工作电解液。采用电化学工作站进行循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等电化学测试。复合电解液为H 2SO 4和桑色素的混合溶液，其中硫酸的浓度为1mol/L，桑色素的浓度为0.5mmol/L。

实施例2：

在三电极体系中，以铂电极(6cm 2)为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极，按炭料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的质量比为80:15:5制备的电极为工作电极，利用复合电解液为工作电解液。采用电化学工作站进行循环伏安、恒流充放电及交流阻抗等电化学测试。