溶剂影响离子液体做电化学电容器电解液的电化学性能的研究.pdfVIP

第八届全国新型炭材料学术研讨会论文集 ·6ll· 溶剂影响离子液体做电化学电容器电解液的 电化学性能研究 孙国华17， 李开喜1， 李 强Ⅲ， 谷建宇1， 范 慧1， 刘 越1，2 (1．中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室，山西太原030001；2中国科学院研究生院，北京100039) 摘要： 电导率、电化学性能的影响。混合电解液体系的电导率随着有机溶剂添加量的改变而变化，当离子液体与有机溶 剂的摩尔比达4：6时产生最大值。循环伏安和恒流充放电测试结果表明，添加有机溶剂在很大程度上改善了电容 Et寸产生 器的电容特性。电容器的比电容随着有机溶剂量的改变而改变，[EMIm]BF。与AN或Acet的摩尔比达4：6 最大值，分别为233F-g～、173F·g～。 关键词： 电化学电容器；离子液体；有机溶剂；比电容 1 前言 学性能测试。通过添加有机溶剂来降低离子液体的 粘度、提高电导率，并首次系统的研究了溶剂与离子 电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors，简称 液体的摩尔比的变化对EC电容的影响，旨在为EC ECs)¨。o又称超级电容器(Supercapacitors)，由于其 性能的优化提供依据。 比功率大于蓄电池、比能量优于传统电容器、循环寿 命长等优点越来越受到人们的关注。EC可用来满 2 实验 足汽车在加速、启动、爬坡时的高功率要求，以保护 2．1 高比表面积活·性炭的制备及其性能测试 蓄电池系统，也可用于其它方面，如微机的备用电 源、太阳能充电器、报警装置、家用电器、照相机闪光 将大同煤原料粉碎，筛分，取一定粒度范围的炭 粉，与一定量的氢氧化钾以质量比1：6均匀混和后 灯和飞机的点火装置等，因此有希望成为本世纪应 在800oC高温下恒温活化90min。活化后的活性炭 用广泛的新型绿色能源。 作为EC的电解液要求有较高的电导率和宽的 用水反复洗涤至PH值接近7后，于120℃干燥 12 电化学窗口，这样既能满足高电容的要求又能提高 h，待用。以77K的N，为吸附介质在物理吸附仪 能量密度(E=CV2／2)。以离子液体口1作为EC的 电解液，具有比水系电解液宽的电化学窗El 线来表征其比表面和孔结构。比表面积采用BET (3V)、比有机电解液高的电导率(～0．1S／m)， 法计算，总孑L容以相对压力(P／P。)为0．99时的吸 因此是一种性能介于水系电解液和有机电解液之间 附量计算，中TLTL容用BJH法计算，总孔容减去中 的理想电解液。自1914年第一个离子液体硝酸乙TLTL容得微TLTL容。活性炭的比表面积和孔结构数 基铵。41被合成以来，到目前研究者已经合成了几百 据见表l。 种离子液体。典型的离子液体由有机阳离子和无机 2．2离子液体的制备 35 cm3纯化的 或有机阴离子组成，如[EMIm]BF。是目前应用最广 cm3(Fluka)的1一甲基咪唑与90 泛的离子液体之一。然而，由于离子液体在室温条 溴乙烷(Aldrich)混合于250ml圆底烧瓶中，在室 件下的粘度较大，使其应用大打折扣。为了提高离 温下搅拌12h后于干燥的氮气气氛下回流8h，得油 子液体的应用性，研究者通过添加有机溶剂∞刮来