[发明专利]具有增长的使用寿命的混合型超级电容器

权利要求书

1.混合型超级电容器 (2)，其包含

- 至少一个负电极 (21)，其包含静态电容活性材料、电化学氧化还原活性材料或其混合物，

- 至少一个正电极 (22)，其包含静态电容活性材料、电化学氧化还原活性材料或其混合物，

- 至少一个布置在所述至少一个负电极 (21)和所述至少一个正电极 (22) 之间的隔膜 (18)，和

- 电解质组合物 (15)，

条件是，至少一个电极 (21)、(22) 包含静态电容活性材料和至少一个电极 (21)、(22) 包含电化学氧化还原活性材料，

其中所述电解质组合物 (15) 是液态的电解质组合物并且包含至少一种液态的非质子性有机溶剂、至少一种导电盐以及至少一种可聚合的电解质添加剂，该电解质添加剂在所述混合型超级电容器的正和/或负电极 (22)、(21) 上施加电压时在正和/或负电极 (22)、(21) 的表面上形成低聚物和/或聚合物结构并且由此形成涂覆层，该涂覆层在混合型超级电容器的运行条件下在电解质组合物 (15) 中具有小于1 g/L的溶解度。

2.根据权利要求1所述的混合型超级电容器 (2)，其中所述至少一种可聚合的电解质添加剂选自下列化合物 (1)至(16)：

(1)通式 (Ia)或(Ib)的非环状和环状的碳酸酯：

(Ia) (Ib)

其中R¹和R²可以相同或不同和表示饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至12个碳原子的烃链，R³表示饱和或不饱和的、具有1至4个碳原子的烃基和R¹、R²和R³ 任选地可以被卤素原子，饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至6个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基或环状的、饱和或不饱和的、具有3至7个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基取代，其中相邻的烃基可以彼此相连，从而形成环；

(2)多环的、具有9至30个碳原子的芳族烃，其中各个芳族环可以通过选自O、S和N的杂原子相连；

(3)式(II)的杂环的芳族化合物：

(II)

其中E表示选自O、S和NR⁸的元素，R⁴至R⁷分别表示氢原子，卤素原子，氰基，饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基或饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子且可以被卤素原子取代的烷氧基，其中相邻的基团R⁴和R⁵、R⁵和R⁶、R⁶和R⁷可以彼此相连，从而形成环，和R⁸表示氢原子或饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至6个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基；

(4)式 (III)的吡啶和吡啶衍生物及其三卤化硼加合物：

(III)

其中R⁹至R¹³可以彼此独立地选自氢原子，卤素原子，饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至6个碳原子的烃基和环状的、饱和或不饱和的、具有3至12个碳原子的烃基，其中相邻的烃基可以彼此相连，从而形成环，其中X表示F、Cl或Br；

(5)通式 (IVa)和(IVb)的非环状和环状的亚硫酸酯：

(IVa)(IVb)

其中R¹⁴和R¹⁵可以相同或不同和表示饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至6个碳原子的烃链，和R¹⁶表示饱和或不饱和的、具有1至4个碳原子的烃基，其中R¹⁴、R¹⁵和R¹⁶ 任选地可以被卤素原子，饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至6个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基或环状的、饱和或不饱和的、具有3至7个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基取代，其中相邻的烃基可以彼此相连，从而形成环；

(6)通式 (Va)和(Vb)的磺酸酯和二磺酸酯：

(Va) (Vb)

其中R¹⁷和R¹⁸彼此独立地表示直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子且任选地可以被卤素原子或具有1至5个碳原子的卤代烷烃取代的烃链，和m和n彼此独立地表示1至5的整数；

(7)通式 (VI)的硫酸酯：

(VI)

其中R¹⁹和R²⁰彼此独立地表示直链或支化的、饱和或不饱和的具有1至6个碳原子且任选地可以被卤素原子取代的烃链；

(8)式 (VII)的环状的羧酸衍生物：

(VII)

其中E¹表示O或NR²⁴，R²¹表示具有1至5个碳原子的烃基或式 –R²²-C(O)-E²-R²³-的基团，其中R²²和R²³分别彼此独立地表示具有1至2个碳原子的烃基，E²表示O或NR²⁴和R²⁴分别彼此独立地表示氢原子，直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子且任选地可以被卤素原子、具有1至6个碳原子的烃基或式-C(O)R²⁵的基团取代的烃基，其中R²⁵表示直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子的烃基；

(9)通式 (VIII)的非环状的、不饱和的羧酸衍生物

(VIII)

其中R²⁶表示氢，卤素原子或饱和或不饱和的、脂族的、直链或支化的、具有1至12个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基，或芳族的、具有6至12个碳原子且可以被卤素原子取代的烃基，和R²⁷表示饱和或不饱和的、直链或支化的、具有1至12个碳原子的烃基，和E³表示O或NR²⁸，和R²⁸和R²⁷彼此独立地具有相同含义；

(10) 式 (IXa)和(IXb)的羧酸酐和羧酸酰亚胺：

(IXa)(IXb)

其中E⁴表示O或NR³¹，R²⁹和R³⁰彼此独立地可以选自氢原子，卤素原子和直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子且任选地可以被卤素原子取代的烃基，和R³¹表示氢原子或直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子的烃基；

(11) 式 (X) 的化合物

(X)

其中n表示1至10的整数，R³²和R³³彼此独立地表示直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子的烃基，和R³⁴表示甲基、乙基、正丙基或异丙基；

(12) 式 (XI) 的有机腈：

R³⁵-CN(XI)

其中R³⁵表示直链的、饱和或不饱和的具有1至6个碳原子且任选地可以被至少一个氰基取代的烃基；

(13) 式 (XII) 的有机磷酸酯：

(O)P(OR³⁶)(OR³⁷)(OR³⁸)(XII)

其中R³⁶至R³⁸彼此独立地表示具有1至6个碳原子的脂族烃基或具有6至12个碳原子的芳族烃基，它们可以任选地被一个或多个卤素原子取代；

(14) 式 (XIII) 的有机硼酸酯：

Mt[B(OR³⁹)(OR⁴⁰)(OR⁴¹)(OR⁴²)] (XIII)

其中Mt表示一价的金属阳离子，优选锂，和R³⁹至R⁴²彼此独立地表示具有1至6个碳原子的脂族烃基或具有6至12个碳原子的芳族烃基，它们可以任选地被一个或多个卤素原子取代，或者表示具有1至6个碳原子的羰基，它们可以任选地被一个或多个卤素原子取代；

(15) 式 (XIV) 的有机二碳酸二烷基酯：

(XVI)

其中R⁴³和R⁴⁴可以彼此独立地选自直链的或环状的、饱和或不饱和的、具有1至6个碳原子的烃基；

和

(16) 式 (XVII) 的有机亚磷酸酯：

R⁴⁵、R⁴⁶和R⁴⁷彼此独立地可以选自：

直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至18个碳原子且任选地可以被卤素原子，特别是氟原子取代的烷基，

饱和或不饱和的、具有1至9个碳原子且任选地可以被卤素原子取代的环烷基，

具有6至12个碳原子且任选地可以被卤素原子、-CF₃-基团或–CF₂CF₃-基团取代的芳基，和

式 –SiR⁴⁸ R⁴⁹ R⁵⁰的烷基硅烷基，其中R⁴⁸、R⁴⁹、R⁵⁰可以彼此独立地选自直链或支化的、饱和或不饱和的、具有1至18个碳原子的烷基；

其中可以单独地或彼此组合地使用所述化合物 (1)至(16)。