電解液及其超級電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及電化學(xué)儲能，尤其涉及一種電解液及其超級電容器。
【背景技術(shù)】
[0003] 超級電容器是一種新型儲能裝置，性能介于普通電容器和化學(xué)電池之間，它具有 能量密度相對較高，瞬間充放電功率大、使用壽命長等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于混合動力汽車、 電動汽車、軌道交通、太陽能和風(fēng)力發(fā)電及其他需要能量瞬間釋放、存儲或回收領(lǐng)域。
[0004]超級電容器的電解液一般分為兩大類：有機(jī)體系和水系，國內(nèi)外主要集中研宄有 機(jī)系超級電容，其制備復(fù)雜、成本高。而水系超級電容器制備簡單、成本低，但大規(guī)模推廣受 制于其低溫特性，電解液在冰點以下容易凝固，使超級電容器失去功能。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種水系但是低溫性能良好的電解液及其超級 電容器。
[0007]本發(fā)明一方面提供了一種電解液，其組分包括：水合肼、水和無機(jī)鹽。
[0008] 本發(fā)明第二方面提供了一種超級電容器，其包括：正極、負(fù)極、介于正負(fù)極之間的 隔膜和電解液；其特征在于：所述電解液組分包括水合肼、水和無機(jī)鹽。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：通過添加低凝固點的水合肼，無機(jī)鹽作為導(dǎo)電離子和雜質(zhì)， 可有效防止電解液低溫凝固，其作為電解液應(yīng)用于超級電容器可拓寬超級電容器的工作溫 度范圍，特別是有效增加低溫工作區(qū)。
【附圖說明】
[0010] 圖1為實施例一和實施例二的超級電容器電容隨溫度變化曲線圖； 圖2為實施例二的超級電容器在0°C時的循環(huán)伏安法的曲線圖； 圖3為實施例二的超級電容器在-30°c時的恒電流階躍的曲線圖。
【具體實施方式】
[0011] 本發(fā)明一方面提供了一種電解液，其組分包括：水合肼、水和無機(jī)鹽。
[0012] 優(yōu)選的，所述水合肼占所述電解液的5wt%?35wt%。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述水合肼 占所述電解液的l〇wt%?20wt%。
[0013] 優(yōu)選的，所述無機(jī)鹽為氯化鈉。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氯化鈉的濃度為0.5M?1. 0M〇
[0014] 優(yōu)選的，所述無機(jī)鹽為氯化鈉和氯化銨的混合物。更進(jìn)一步優(yōu)選的，所述氯化銨和 氯化鈉的濃度分別為0. 5 M?1. OM。
[0015] 本發(fā)明另一方面提供了一種超級電容器，其包括：正極、負(fù)極、介于正負(fù)極之間的 隔膜和電解液；其特征在于：所述電解液組分包括水合肼、水和無機(jī)鹽。
[0016] 以下結(jié)合具體實施例詳細(xì)介紹本發(fā)明的電解液及其超級電容器。
[0017] 實施例一 制備電解液：將5. 85g氯化鈉溶入90ml水中，再添加15ml水合肼后，充分?jǐn)嚢璐巳芤海?制備得到電解液。
[0018] 超級電容器的的制備：先將質(zhì)量百分比為7 %的聚偏氟乙烯溶于N-2甲基吡咯烷 酮中，攪拌至聚偏氟乙烯完全溶解，然后將質(zhì)量百分比為85%的活性炭、質(zhì)量百分比為4% 的KS-6導(dǎo)電炭粉和質(zhì)量百分比為4%的導(dǎo)電乙炔黑倒入漿料中攪拌，經(jīng)高速攪拌12h后， 炭粉完全溶解且漿料呈黑色膠體狀，用涂布法將漿料均勻涂覆在鋁箔集流體上，涂覆厚度 控制在200Mm，之后將涂覆好的鋁箔平整放置在干燥箱中，在80°C下烘烤5min以使N-2甲 基吡咯烷酮全部揮發(fā)，得到極板，最后將烘干后的極板裁成2cmX2cm的方形極板，并在鋁 箔集流體上留下焊接鋁極耳，將隔離膜置于兩個方形極板之間并疊放整齊，方形極板涂有 活性材料的一面與隔膜相接觸，采用包裝殼體密封所述隔離膜、方形極板并灌注已經(jīng)制備 好的電解液，得到碳電極超級電容器。
[0019] 電性能測試：將制成的碳電極超級電容器在上海辰華CHI660D電化學(xué)工作站上使 用循環(huán)伏安法和恒電流階躍法測量電容值、比電容、能量密度和功率密度。循環(huán)伏安法的掃 描速率為0. 〇5V/s，電壓位寬為±1. 0V，恒電流階躍法的電流為1mA。
[0020] 測試結(jié)果如下：
【主權(quán)項】
1. 一種電解液，其組分包括；水合阱、水和無機(jī)鹽。
2. 如權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于；所述水合阱占所述電解液的5wt%? 35wt%〇
3. 如權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于；所述水合阱占所述電解液的lOwt%? 20wt%〇
4. 如權(quán)利要求1?3任一項所述的電解液，其特征在于：所述無機(jī)鹽為氯化鋼。
5. 如權(quán)利要求4所述的電解液，其特征在于；所述氯化鋼的濃度為0.5M?1.0M。
6. 如權(quán)利要求1?3任一項所述的電解液，其特征在于；所述無機(jī)鹽為氯化鋼和氯化 錠的混合物。
7. 如權(quán)利要求6所述的電解液，其特征在于；所述氯化錠和氯化鋼的濃度分別為0. 5 M ?1. 0M。
8. -種超級電容器，其包括；正極、負(fù)極、介于正負(fù)極之間的隔膜和電解液；其特征在 于；所述電解液組分包括水合阱、水和無機(jī)鹽。
【專利摘要】本發(fā)明一方面提供了一種電解液，其組分包括：水合肼、水和無機(jī)鹽。本發(fā)明第二方面提供了一種超級電容器，其包括：正極、負(fù)極、介于正負(fù)極之間的隔膜和電解液；所述電解液組分包括水合肼、水和無機(jī)鹽。通過添加低凝固點的水合肼與無機(jī)鹽，可有效防止電解液低溫凝固，其作為電解液應(yīng)用于超級電容器可拓寬超級電容器的工作溫度范圍，特別是低溫區(qū)有效增加。
【IPC分類】H01G11-64
【公開號】CN104616912
【申請?zhí)枴緾N201510037842
【發(fā)明人】石大為, 楊昌平, 高鵬, 徐玲芳, 王瑞龍, 宮華揚
【申請人】湖北大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月26日