一種超級電容器用復合電解液制造技術

本發明專利技術公開了一種超級電容器用復合電解液，是由空白電解液和電解液助劑復配后形成的復合電解液，所述空白電解液為KOH溶液，所述電解液助劑為堿性棕或直接黑。本發明專利技術通過調控氧化還原型電解液助劑堿性棕或直接黑的添加濃度(0.1-30mmol/L)，能夠顯著提升超級電容器的電化學性能(特別是比電容值)。

Composite electrolyte for super capacitor

The invention discloses a composite electrolyte for a super capacitor is formed by composite electrolyte, electrolyte and its additives after the blank, the blank electrolyte solution for KOH, the electrolyte additive for alkaline direct brown or black. The invention can significantly improve the electrochemical performance of the super capacitor (especially the specific capacitance value) by regulating the additive concentration (0.1-30mmol/L) of the oxidizing electrolyte, auxiliary electrolyte, alkaline brown or direct black.

【技術實現步驟摘要】
一種超級電容器用復合電解液
本專利技術涉及一種超級電容器用復合電解液，是以堿性棕或直接黑作為電解液助劑，與KOH溶液形成復合電解液，屬于超級電容器電解液助劑領域。
技術介紹
電解液是具有離子導電性的溶液，為超級電容器的正常工作提供離子，是電容器中重要的組成部分。它主要由溶劑、電解質和添加劑三部分組成，溶劑是水或有機物，電解質多為有機或無機鹽，添加劑包括抗氧化劑和穩定劑等。理想的電解液應具備以下特點：(1)電導率要高。(2)電解液本身不應該與電極材料發生化學或電化學反應，且有較高的分解電壓。(3)使用溫度范圍要寬，至少要在-25～70℃的溫度范圍內均能夠穩定工作。(4)對環境污染小，最好是無毒、無味、不易燃燒、配比簡單、價格低廉。根據電解液形態不同可將其分為：液態、固體、凝膠電解質三類。為了進一步提升超級電容器性能的要求，科學家圍繞著電解液開展研究，當前的研究主要集中在電解液中的溶劑和電解質方面。電解液中的添加劑方面主要研究領域集中在電解液H2SO4中添加KI、KBr、VOSO4、氫醌、亞甲基藍、木質素磺酸鹽等；電解液KOH中添加K4Fe(CN)6、K3Fe(CN)6、對苯二胺、鄰苯二胺等。就電解液KOH中添加劑而言，主要集中在對苯二胺領域。C.I.堿性棕5(本專利技術中簡稱為堿性棕，結構式如下)為棕紅色粉末，可溶于KOH溶液，常用于pH指示劑或沉淀滴定指示劑。在超級電容器的充放電過程中，由于該物質含有4個氨基，在KOH電解液中可以得失4個電子，從而能夠大幅度提升超級電容器的電化學性能。目前，就超級電容器的氧化還原型電解液的活性劑而言，鮮有報道。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種超級電容器用復合電解液，利用含有氨基的堿性棕(或直接黑)為氧化還原型電解液助劑，與KOH溶液形成復合電解液，能夠顯著提高超級電容器的電化學性能。本專利技術超級電容器用復合電解液是由空白電解液和電解液助劑復配后形成的復合電解液，所述空白電解液為KOH溶液，所述電解液助劑為堿性棕或直接黑。復合電解液中KOH的濃度為1-10mol/L，電解液助劑的濃度為0.1-30mmol/L，優選范圍0.5-15mmol/L。電化學性能測試：在三電極體系中，以鉑電極(6cm2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的質量比為80:15:5制備的電極為工作電極，本專利技術制備的復合電解液為工作電解液。采用電化學工作站進行循環伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試。與已有技術相比，本專利技術的有益效果體現在：1、本專利技術提出在電化學測試過程中，在KOH溶液為電解液中添加堿性棕或直接黑作為新型氧化還原型電解液助劑，具有廉價、易得等特點。2、本專利技術所得到的復合電解液(KOH溶液為電解液、堿性棕或直接黑作為電解液助劑)組裝形成超級電容器，具有比電容高、循環性能好等特點。3、本專利技術易于操作、安全可靠、穩定性好，可實現高比能超級電容器的規模化工業生產。具體實施方式實施例1：在三電極體系中，以鉑電極(6cm2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的質量比為80:15:5制備的電極為工作電極，利用復合電解液為工作電解液。采用電化學工作站進行循環伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試。復合電解液為KOH和堿性棕的混合溶液，其中KOH的濃度為1mol/L，堿性棕的濃度為0.5mmol/L。實施例2：在三電極體系中，以鉑電極(6cm2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，按炭材∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的質量比為80:15:5制備的電極為工作電極，利用復合電解液為工作電解液。采用電化學工作站進行循環伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試。復合電解液為KOH和堿性棕的混合溶液，其中KOH的濃度為6mol/L，堿性棕的濃度為2mmol/L。實施例3：在三電極體系中，以鉑電極(6cm2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的質量比為80:15:5制備的電極為工作電極，利用復合電解液為工作電解液。采用電化學工作站進行循環伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試。復合電解液為KOH和直接黑的混合溶液，其中KOH的濃度為2mol/L，直接黑的濃度為5mmol/L。實施例4：在三電極體系中，以鉑電極(6cm2)為輔助電極，飽和甘汞電極為參比電極，按炭材料∶石墨∶聚四氟乙烯乳液的質量比為80:15:5制備的電極為工作電極，利用復合電解液為工作電解液。采用電化學工作站進行循環伏安、恒流充放電及交流阻抗等電化學測試。復合電解液為KOH和直接黑的混合溶液，其中KOH的濃度為6mol/L，直接黑的濃度為15mmol/L。以上所述僅為本專利技術的較佳實施例而已，并不用以限制本專利技術，凡在本專利技術的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本專利技術的保護范圍之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超級電容器用復合電解液，其特征在于：是由空白電解液和電解液助劑復配后形成的復合電解液，所述空白電解液為KOH溶液，所述電解液助劑為堿性棕或直接黑。

【技術特征摘要】
1.一種超級電容器用復合電解液，其特征在于：是由空白電解液和電解液助劑復配后形成的復合電解液，所述空白電解液為KOH溶液，所述電解液助劑為堿性棕或直接黑。2.根據權利要求1所述的復合電解液，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李春花，
申請(專利權)人：青島祥智電子技術有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37