超级电容器电解质的盐

链状季铵盐类电解质

四氟硼酸四乙基铵盐( TEA-BF4 ):

优点电导率高、电化学稳定性好、制作成本低的优点。

缺点：TEA-BF4 因分子对称性较高，在极性溶剂中的溶解度不够大。

季铵盐四氟硼酸三乙基甲基铵盐( TEMA-BF4 )

因不对称的分子结构，在溶剂中的溶解度高于TEA-BF4 ，且在同样的条件下，可

获得比TEABF4 更低的工作温度。

环状季铵盐类电解质

N-二烷基吡咯烷鎓盐、N-二烷基哌啶鎓盐:电化学稳定性好，电导率高。

N，N-二甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、N，N-二乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、N-甲基，N-乙基吡咯烷鎓四氟硼酸盐：与开环结构的季铵盐相当的电导率和电势窗口，且环状结构可增大在有机溶剂中的溶解度。电解液的浓度与电容器的工作电压成正比，浓度越高，工作电压越高; 电解液浓度的不同，还会导致凝固点的变化。

双吡咯烷螺环季铵盐( SBP-BF4 )

具有螺环的分子结构，可在有机溶剂中获得更高的浓度和更稳定的电化学性能。

金属阳离子电解质

LiPF6 锂盐电解液在超级电容器循环的过程中会发生分解，不适用于超级电容器体系。

钠离子电池电解液用于超级电容器。

Ｒ. Vali 等［14］研究了NaClO4、NaPF6 和NaN( SO2 F)2 等 3 种钠盐溶于混合溶剂( EC、DMC、PC 和EA 的体积比为2∶2∶2∶1)后，用于碳电极超级电容器的情况。前两种钠盐电解液的耐电压都在 3. 2 V 以上，且在－40 ～60 ℃均可正常充放电。高温( 60 ℃) 、高压( 3 V) 浮充测试结果表明: NaPF6 的性能优于NaClO4 ，而NaN( SO2 F) 2 的性能最差，耐电压只有2. 5 V

离子液体具有很好的热稳定性和电化学稳定性，是近年

来研究的热点。无溶剂纯离子液体作为电解液，仍存在成本

高、黏度高和低温性能差等缺点。将含有醚键与不含醚键的一系列离子液体作对比，发现含有醚键的离子液体黏度和熔点更低，液态范围更大。用于超级电容器电解液时，在相同测试条件下，含有醚键的离子液体的比电容是不含醚键的两倍。

有机溶剂

的选择应遵循以下原则: ①对于电解质盐具有足够大的溶解度，以保证较高的电导率，即具有较高的介电常数ε; ②具有较低的黏度，以利于离子传输; ③对电容器其他部件具有惰性，包括电极活性物质、集流体和隔膜; ④液态温度宽，即具有较高的沸点和较低的熔点; ⑤安全( 高闪点、燃点) 、无毒，经济。

AN体系在电导率、黏度和介电常数等方面优于PC 体系; 沸点和燃点较PC 低，降低了安全性和工作温度范围，同时，AN 的化学毒性较强。

低温溶剂：

AN 分别与甲酸甲酯( MF) 、乙酸甲酯( MA) 、二氧戊环按体积比3∶1混合，溶解不同浓度的TEA-BF4 ，组装扣式碳基超级电容器。在－55 ℃下，可实现放电，尤其是AN 与二氧戊环的混合溶剂，可实现－75 ℃下的充放电。

AN 与乙酸甲酯分别以体积比2∶1和3∶1混合，溶解

1 mol/L TEA-BF4 后，组装成600 F 超级电容器，发现可以在－55 ℃下实现放电。

混合溶剂AN 与MF( 体积比1∶1) ，同时对比了电解质盐TEA-BF4 和SBP-BF4。SBP-BF4 在此溶剂体系下低温性能

优良，－70 ℃下的能量密度达到室温下的86% ，在同样的条件下，TEA-BF4 电解液只有SBP-BF4 电解液比电容的60% 。

AN 与二氧戊环以不同比例混合后配制不同浓度的TEA-BF4 溶液，发现AN 和二氧戊环体积比为1∶1，TEA-BF4 浓度为0. 5 mol/L 的电解液，在－70 ℃时的电容为23 ℃时的66% 。

乙基异丙基砜和乙基异丁基砜的性能良好，具有沸点高、黏度低及电解质盐溶解度高等优点，耐电压可达 3. 3 ～ 3. 7 V，高于PC 的 2. 7 V。较PC 很容易与水发生反应的缺点而言，线性砜对水要稳定得多，组成的电解液在超级电容器中的循环稳定性更好。

添加剂：

1-乙基-3-甲基咪唑碘盐作为添加剂，加入离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸铵盐中，发现由于碘离子I －在充放电过程中产生法拉第电容，导致电容器的比容量和能量密度都有所增加。