超级电容器用耐压电解液的调制与性能

采用咪唑类离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF_4)调制了两款耐压电解液并用于大容量圆柱式超级电容器中,考察了电容器的容量、内阻、循环等性能,分析了高压循环过程中电容器的发热行为。结果表明:相比商用耐压电解液,两款自制电解液均能一定程度提高电容器的能量密度,但是由于内阻的增加而引起功率密度有所下降。商用耐压电解液由于表面温升过快,难以在2.85 V及以上电压正常循环,而两款自制电解液均显著减少了表面温升,改善了电容器的高压循环能力。另一方面,降低电流密度可以有效控制超级电容器的表面温升速度,这使得各款电容器都能维持稳定的3 V限压循环,EMIBF_4/AN电解液甚至可以支持3.2 V上限循环,此时基于超级电容器总重量计算的最大能量密度与最大功率密度分别达到8.62 W·h/kg和16.18 kW/kg。