超级电容器电解质用离子液体研究进展

超级电容器的电解质包括水系、有机体系、离子液体、(准)固态以及氧化还原电解质。其中,离子液体凭借宽电化学窗口和“可设计性”在超级电容器电解质开发中受到广泛关注。综述了近年来离子液体在液态、(准)固态和氧化还原电解质中的研究进展,并展望了未来离子液体在超级电容器电解质开发中的发展方向。

不同粘接助剂含量的环氧料对片式固体电解质钽电容器的影响

片式固体电解质钽电容器作为精密电子元器件之一,具有小体积、高压、大容量的优势,而环氧料作为片式固体电解质钽电容器的封装材料,需在高温、高压的环境下进行封装,在严格的环境下,会放大环氧料微量成分对钽电容器的影响。本文利用不同粘接助剂含量的环氧料对钽电容器进行封装,通过钽电容器参数、环境测试、光学显微镜观察等测试方法,对其结果进行分析。结果显示,当粘接助剂含量为 0.1%时,对钽电容器影响较小,并且与金属框架间结合程度最佳。

关于液体电解质片式铝电解电容器耐高温现状及发展趋势

随着欧盟KOHS环保指令逐步推行和实施，适用于表面贴装的回流焊技术逐步向无铅化过渡，回流焊焊接温度不断提高，对液体电解质片式铝电解电容器的耐高温性能提出了更高的要求，本文着重介绍液体电解质片式铝电解电容器的耐高温现状及技术特点，并介绍其未来的发展趋势，在此基础上提出了一些新的看法。

离子液体基凝胶电解质的制备及其在超级电容器中的应用

以大豆蛋白(SPI)和丙烯酰胺(AAm)复合交联制备出一种离子液体基凝胶聚合物电解质,并将其应用于超级电容器中,考察了超级电容器的电化学性能和可压缩性能。SPI与聚丙烯酰胺之间的协同作用,赋予凝胶电解质优异的压缩回弹性和耐疲劳强度,在经历80%的压缩应变100次循环后,仍可保持结构完整,应力保持率>80%,塑性变形率<15%,能量损耗系数<0.1。利用凝胶电解质组装的准固态超级电容器,具有优异的电化学性能,最大能量密度为25.99 W·h/kg,最大功率密度为3600 W/kg,且器件整体可承受80%的压缩应变而不发生断裂或损坏,表现出优良的可压缩性和电容稳定性。

电解质对液体钽电容器高频电性能影响的研究

研究了电解质对高频液体钽电容器电性能的影响。通过实验优化电解质配方,使电导率 0.1 S/cm,组装成电容器的电性能:在50 kHz频率下测试的等效串联电阻Res≤3.0 ,电容量变化C / C≤20%。实验结果表明,电解质对高频液体钽电容器在高频电路中的电性能有重要的影响。

电解质对高压(160V)液体钽电容器电性能的影响

研究了有机物对液钽电容器工作电解质闪火电压及电导率的影响。试验表明,适当的有机物加入工作电解质中,可以吸附在Ta2O5介质膜表面,减少阳极界面处阴离子的有效浓度,使工作电解质闪火电压适当提高。利用所研制的工作电解质浸渍装配成160 V/47μF的液钽电容器,经1 000 h高温负荷实验,测试结果表明电容器电性能良好。

离子液体/聚合物电解质在双电层电容器中的应用

以P(VDF-HFP)为基体,与离子液体1-乙基-3-甲基咪唑钅翁四氟硼酸盐(EMIBF4)和1-丁基-3-甲基咪唑钅翁六氟磷酸盐(BMIPF6)制备出离子液体/聚合物电解质凝胶膜,并组装了活性炭电极双电层电容器(EDLC)。基于EMIBF4/P(VDF-HFP)和BMIPF6/P(VDF-HFP)聚合物电解质(质量比2∶1)的双电层电容器,比电容分别为38.5 F/g和20.9 F/g。基于EMIBF4/P(VDF-HFP)的双电层电容器显示了优良的电化学性能。

电解质对液体钽电容器闪火电压影响的研究

研究了电解质对高压液体钽电容器电性能的影响。通过对液体钽电容器的阳极界面处和阴极界面处的电极过程的研究,结合实验发现,阴离子电子发射及电致伸缩作用引起的Ta2O5介质膜强度下降是导致闪火发生的根本原因。该文研究了电解质中的负离子浓度及有机物的含量对液体钽电解电容器闪火电压的影响。

高压(160V)液体钽电容器电解质的研究

研究了电解质对高压液体钽电容器电性能的影响。通过对液体钽电容器的阳极界面和阴极界面处的电极过程的研究,结合实验发现,阴离子电子发射及电致伸缩作用引起的介质膜强度下降是导致闪火发生的根本原因。工作电解质体系中加入适当去极化剂有利于减小产品的损耗和漏电流。

电解质对高温液体钽电容器电性能影响的研究

研究了２种去极化剂对高温液体钽电解电容器电性能的影响。１０００ ｈ高温负荷表明，分别选用 ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ和ＶＯＳＯ４作为低压和高压电容器电解质中的去极化剂，可以显著提高其电性能。

离子液体在片式铝电解电容器中的应用研究

利用离子液体具有的高热稳定性、高离子电导率的特点,选用了几种离子液体用作片式铝电解电容器工作电解液。性能测试结果表明,以马来酸或邻苯二甲酸的1,3-二烷基取代的咪唑盐或四氢吡咯盐的离子液体为电解质,所制成的电容器能通过105℃1000h寿命试验和耐回流焊接热试验。但电解液的闪火电压与传统电解液相比较低,一般只能做50V以下的低压电容器产品。

中压大容量液体钽电解电容器电解质的研制

采用正交设计方法,对中压大容量液体钽电解电容器工作电解质的配方进行了优化设计,研究了2种去极化剂对电容器性能的影响,试验结果表明,酸度对工作电解质的电导率和沸点有显著影响,在工作电解质中适量添加去极化剂,能有效地改善电容器的高低温性能。利用所研制的2种工作电解质浸渍装配成100V/100μF 的液钽电容器,测试结果表明,电容器各项电性能良好。

超级电容器电解质研究进展

简述了近年来国内外超级电容器各种电解质,包括水系、有机体系、离子液体、固态、氧化还原等电解质的最新研究进展以及重要的理论和技术突破,着重对离子液体、水溶液及有机电解质作为超级电容器电解质的性能进行了比较,并对杂质离子的穿梭效应引起的自放电进行了讨论。最后总结指出开发具有低黏度、高电导率和高电化学稳定性的离子液体电解质是将来超级电容器在基础领域中研究的重点,并有望成为有机电解液的替代者。此外离子液体与混合有机溶剂多种成分的优化组合也是电解质的发展趋势。

全钽全密封液体钽电解电容器

叙述了全钽全密封液体钽电解电容器的结构和特点,较之银外壳液体钽电解电容器,它克服了漏液、瞬时开路、电参数恶化与银离子迁移等缺点,因而具有性能稳定、承受纹波电流能力强、可靠性高等优点,享有"永不失效"的电容器之称。

超级电容器电解质的研究进展

综述了超级电容器电解质的研究现状,重点介绍了适用于新型电极材料的水系电解质以及目前已实现商业化的有机电解质,对离子液体电解质、固体和凝胶电解质的产业化提出了展望。

[Pmim][ClO_4]电解质的物化性质及其在超级电容器中的性能研究

采用两步法设计合成了一种新型离子液体电解质(液)1-戊基-3-甲基咪唑高氯酸盐([Pmim][Cl O4]),对这种电解质的密度、表面张力、电导率等物化性质进行了测定.并将其与活性炭电极组装成超级电容器,通过交流阻抗、循环伏安及恒流充放电等测试手段对其电化学性能进行了研究.测试结果表明,该离子液体的密度和表面张力都随温度升高而减小,超级电容器的电化学窗口可以达到5.0 V,并且具有良好的电容特性、可逆性及循环特性,是一种具有应用潜力的超级电容器电解液.

离子液体在电池电解质中的应用现状

离子液体根据阳离子的结构特点,可分为咪唑类、吡咯类、季铵盐类和聚合物类等。离子液体具有很好的理化性质,在电池电解质中应用广泛。结合离子液体应用于金属空气电池电解质、超级电容器电解质、燃料电池电解质的研究实例和离子液体的理化性质,剖析将离子液体应用到各电池电解质中的优缺点,以改善和解决上述电池传统电解质存在的析氢腐蚀、副反应产物、室温下不稳定及环境污染等问题。对于离子液体的发展和改善,提出引入官能团和添加金属盐的设想。

铝电解电容器技术现状及未来发展趋势

铝电解电容器正向着小体积、大容量、低成本、高频低阻抗方向发展,其生产技术亦有了长足的进步,产品格局也在不断变化之中。本文介绍了铝电解电容器在片式化、固体化和高比容电极箔制造技术等方面最新的发展状况和铝电解电容器未来的技术发展趋势。

超级电容器混合型电解液(EMIES+LiClO_4)的热力学和电化学性质

介绍了一种新型离子液体混合电解质(液),由离子液体1-乙基-3-甲基咪唑硫酸乙酯盐(EMIES)与高氯酸锂盐按照不同配比混合制备而成。测定了这种新型混合电解质(EMIES+Li Cl O_4)的一系列热力学性质,如:电导率、密度、表面张力等,发现其黏度和电导率随温度的变化呈相反趋势。锂盐的加入带来了混合电解液电导率的非线性变化,而当其中高氯酸盐的摩尔比为0.05时,电解液具有最佳电导率和黏度。进而,用此浓度的混合电解液与活性炭电极组装成超级电容器,采用交流阻抗、恒流充放电及循环伏安等测试手段对其性能进行测试与研究。结果表明:这种离子液体混合电解液电化学窗口达到5.1 V,单电极比电容为458.65 F·cm^(-3),充放电测试1000次以后,比电容只下降了1.9%。表明该混合电解液具有良好的电容特性、可逆性及循环特性,具备成为高性能超级电容器电解液的应用潜力。

液体钽电解电容器电参数的影响因素

根据实际工作经验介绍了影响钽电解电容器电性能的因素,对提高钽电解电容器的性能和试验质量具有一定的参考价值。