本发明属于电化学领域，尤其涉及一种用于超级电容器的有机电解液及超级电容器。
背景技术：
超级电容器，也叫金电容、电化学电容器，其通过离子吸附(双电层电容器)或者表面快速氧化还原反应(赝电容器)来存储能量。超级电容器是一种介于电池与传统静电电容器之间的新型储能器件。超级电容器存储的电荷是传统固态电解电容的成百甚至上千倍，能在数秒内完全充放电，具有比电池更高的功率输入或输出，且能在更短的时间内达到。同时，超级电容器具有充放电时间短、储存寿命长、稳定性高、工作温度范围宽(-40℃～70℃)等优点，因而广泛应用于消费类电子产品领域、新能源发电系统领域、分布式储能系统领域、智能分布式电网系统、新能源汽车等交通、节能电梯吊车等负载、电磁炸弹等军用设备和运动控制等领域，涉及新能源发电、智能电网、新能源汽车、节能建筑、工业节能减排等各个行业，属于标准的全系列低碳经济核心产品。
超级电容器作为新能源领域中最具有前景的储能装置之一，目前已成为美国、日本、韩国和俄罗斯等国家在材料、电力、物理、化学等多学科交叉领域研究的热点之一。主要研究方向是制备性能优良、低成本的电极材料，和电导率高、化学和热稳定性好、工作电压高(电化学稳定窗口宽)的电解液体系材料，并在此基础上制备高能量密度、高功率密度和使用寿命长的可用于各种电动混合汽车混合动力系统和电子设备的后备电源等方面的超级电容器储能器件。
由于碳酸丙烯酯(pc)和乙腈(an)具有较好的电化学和化学稳定性以及对有机季铵盐类较好的溶解性，被广泛应用于超级电容器的电解液体系中。目前商业化的超级电容器电解液主要采用四乙基四氟硼酸铵(et4nbf4)或甲基三乙基四氟硼酸铵(et3menbf4)的an或pc的溶液。an体系超级电容器的电压上限仅为2.7v；pc体系超级电容器的电压上限仅为2.5v。随着超容市场的发展，为了安全起见和增加市场竞争能力，目前的常规电解液体系已经不能满足客户对超级电容器的耐高温、耐高压性能的要求。常规电解液在高电压、高温下工作会引起电解液的电化学分解，导致电容器内压力显著增大，电化学性能明显降低，最终导致电容器失效。
综上所述，为了满足日益发展的使用需求，亟需研究一种电导率高、化学和热稳定性好、工作温度范围宽、工作电压高(电化学稳定窗口宽)的有机电解液，及应用该电解液的超级电容器更要实现耐高电压、宽工作温度范围与长寿命的良好平衡。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于超级电容器的有机电解液，旨在解决现有的用于超级电容器的有机电解液工作温度范围窄、充电截止电压低的问题。
本发明的另一目的在于提供一种含有上述机电解液的超级电容器。
本发明是这样实现的，一种用于超级电容器的有机电解液，包括极性非质子溶剂和如下结构式1所示的有机电解质，其中，以所述有机电解液的总重量为100％计，所述有机电解液中，铵根离子和/或如下结构式2所示的吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量≤1％，
所述式1中，r1为c1-c3的烷基，a-为阴离子。
进一步优选的，以所述有机电解液的总重量为100％计，所述铵根离子和/或所述吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量之和≤1％。
优选的，所述式1中，a-为四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、双(三氟甲基磺酰)根离子、双(氟磺酰)根离子、全氟烷基磺酸根中的至少一种。
优选的，所述极性非质子溶剂为乙腈、碳酸丙烯酯、环丁砜、二甲基砜或二甲基亚砜、γ-丁内酯、丙腈、甲氧基丙腈、γ-戊内酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.5-3.0mol/l。
进一步优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.8-2.0mol/l。
以及，一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，其中，所述有机电解液为上述的有机电解液。
进一步的，所述极性非质子溶剂为乙腈，所述超级电容器的充电截止电压为2.85-3.2v，所述超级电容器的工作温度为-50～65℃。
进一步的，所述极性非质子溶剂为碳酸丙烯酯，所述超级电容器的充电截止电压为2.7-3.0v，所述超级电容器的工作温度为-40～70℃。
优选的，所述正极和所述负极均为碳材料电极，所述隔膜为纤维布隔膜。
本发明提供的用于超级电容器的有机电解液，通过控制来源于所述有机电解质的铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯的含量，可以提高有机电解液的电导率和稳定性(包括化学稳定性和热稳定性)，减少电容器的自放电，从而使得使用所述有机电解液的超级电容器能在高电压、宽工作温度范围下使用，并具有高的功率密度、能量密度，良好的循环寿命和高低温性能。
本发明提供的超级电容器，含有上述有机电解液，因此，具有电导率高、化学稳定性和热稳定性好的特点，更重要的是，所述有机电解液的使用，使得所述超级电容器能在高电压、宽工作温度范围下使用，并具有高的功率密度、能量密度，良好的循环寿命和高低温性能。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种用于超级电容器的有机电解液，包括极性非质子溶剂和如下结构式1所示的有机电解质，其中，以所述有机电解液的总重量为100％计，所述有机电解液中铵根离子和/或如下结构式2所示的吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量≤1％，
所述式1中，r1为c1-c3的烷基，a-为阴离子。
具体的，所述有机电解质中，优选的，所述阴离子a-为四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、双(三氟甲基磺酰)根离子、双(氟磺酰)根离子、全氟烷基磺酸根中的至少一种。进一步优选的，所述阴离子a-为四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子。
正如本申请的申请人已申请的cn104979102号中国发明专利所记载的，采用式1所示的有机电解质的有机电解液能在一定程度上扩大超级电容器的工作温度范围以及延长使用寿命，但是发明人发现通过该方案实现的对性能的提成程度有限。
本发明的发明人进行了大量实验进行分析。上述有机电解液中，所述有机电解质通常通过两个步骤合成，具体的，
s01.如下结构式3所示的吡咯烷或n-取代烷基吡咯烷与碳酸二甲酯(dmc)经甲基化反应合成如下结构式4所示的中间体，反应式如下所示：
s02.所述中间体与铵盐nh4a反应，得到含有如下结构式1所示的有机电解质的粗品，反应式如下所示：
具体的，上述步骤s01中，所述式3中，r1为c1-c3的烷基(碳原子数量为1-3的烷基)，所述r2为h或c1-c3的烷基(碳原子数量为1-3的烷基)。
由于所述dmc分子中有两个活性位，即烷基碳原子和羰基碳原子，所述吡咯烷或n-取代烷基吡咯烷与所述碳酸二甲酯反应时，在弱碱性物质存在时，亲核试剂被活化，形成的亲核阴离子可以进攻dmc中两个活性位中的一个，可能产生两种不同的反应途径，且两种途径之间存在竞争。因此，在所述有机电解质的第一步合成过程中，不可避免有副产物吡咯烷氨基甲酸甲酯生成，反应式如下所示：
本发明发明人经过深入研究发现，当采用上述工艺合成的结构式1所示的有机电解质时，得到的有机电解质中不可避免的存在铵根离子以及如结构式2所示的吡咯烷氨基甲酸甲酯、吡咯烷、n-取代烷基吡咯烷等物质，而通过大量实验对比发现，上述铵根离子以及如结构式2所示的吡咯烷氨基甲酸甲酯对有机电解液的充电截止电压和工作温度范围有明显影响。所述吡咯烷氨基甲酸甲酯、所述铵根离子的含量较高时，有机电解液的充电截止电压低，工作温度范围窄。有鉴于此，本发明发明人通过控制有机电解液中的吡咯烷氨基甲酸甲酯、铵根离子含量，来提高有机电解液及应用该电解液的超级电容器的充电截止电压、扩大其工作温度范围、延长其使用寿命。
具体的，控制有机电解液中的铵根离子和结构式2所示的吡咯烷氨基甲酸甲酯含量的方法为：采用有机溶剂对有机电解质进行重结晶，使有机电解液中吡咯烷氨基甲酸甲酯和/或铵根离子的重量百分含量≤1％。其中，所述有机溶剂包括但不限于甲醇、乙醇、乙腈和/或水。优选的，通过上述方法使有机电解液中吡咯烷氨基甲酸甲酯和/或铵根离子的重量百分含量≤1％，进一步优选为以所述有机电解液的总重量为100％计，所述铵根离子和/或所述吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量≤1％。
优选的，所述极性非质子溶剂为乙腈、碳酸丙烯酯、环丁砜、二甲基砜或二甲基亚砜、γ-丁内酯、丙腈、甲氧基丙腈、γ-戊内酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种，更优选为乙腈、碳酸丙烯酯中的一种。当所述极性非质子溶剂为乙腈时，采用该有机电解液制得的超级电容器(an体系)，其充电截止电压可达2.85-3.2v，工作温度范围可至-50～65℃，且能保持长时间稳定工作；当所述极性非质子溶剂为碳酸丙烯酯时，采用该有机电解液制得的超级电容器(pc体系)，其充电截止电压可达2.7-3.0v，工作温度范围可至-40～70℃，且能保持长时间稳定工作。
优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.5-3.0mol/l。若所述有机电解质的浓度过高，则会降低其低温使用性能，甚至在低温条件下凝固而失去使用性能。进一步优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.8-2.0mol/l。
本发明实施例提供的用于超级电容器的有机电解液，通过控制来源于所述有机电解质的铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯的含量，可以提高有机电解液的电导率和稳定性(包括化学稳定性和热稳定性)，减少电容器的自放电，从而使得使用所述有机电解液的超级电容器具有高的充电截止电压，工作温度范围宽，并具有高的功率密度、能量密度，良好的循环寿命和高低温性能。
以及，本发明实施例还提供了一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，其中，所述有机电解液为上述的有机电解液。
本发明实施例中，所述有机电解液为上文所述的有机电解液。具体的，所述有机电解液，包括极性非质子溶剂和如下结构式1所示的有机电解质，其中，以所述有机电解液的总重量为100％计，所述铵根离子和/或所述吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量≤1％，
所述式1中，r1为c1-c3的烷基，a-为阴离子。
具体的，所述有机电解质中，优选的，所述阴离子a-为四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子、双(三氟甲基磺酰)根离子、双(氟磺酰)根离子、全氟烷基磺酸根中的至少一种。进一步优选的，所述阴离子a-为四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子。
进一步优选的，以所述有机电解液的总重量为100％计，所述铵根离子和/或所述吡咯烷氨基甲酸甲酯的重量百分含量之和≤1％。
优选的，所述极性非质子溶剂为乙腈、碳酸丙烯酯、环丁砜、二甲基砜或二甲基亚砜、γ-丁内酯、丙腈、甲氧基丙腈、γ-戊内酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的至少一种，更优选为乙腈、碳酸丙烯酯中的一种。当所述极性非质子溶剂为乙腈时，采用该有机电解液制得的超级电容器(an体系)，其充电截止电压可达2.85-3.2v，工作温度范围可至-50～65℃，且能保持长时间稳定工作；当所述极性非质子溶剂为碳酸丙烯酯时，采用该有机电解液制得的超级电容器(pc体系)，其充电截止电压可达2.7-3.0v，工作温度范围可至-40～70℃，且能保持长时间稳定工作。
优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.5-3.0mol/l。进一步优选的，所述有机电解液中，所述有机电解质的浓度为0.8-2.0mol/l。
本发明实施例中，所述正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜可采用超级电容器常规的正极、负极、隔膜。优选的，所述正极和所述负极均为碳材料电极，所述隔膜为纤维布隔膜。
本发明实施例提供的超级电容器，含有上述有机电解液，因此，具有电导率高、化学稳定性和热稳定性好的特点，更重要的是，所述有机电解液的使用，使得所述超级电容器能在高电压、宽工作温度范围下使用，并具有高的功率密度、能量密度，良好的循环寿命和高低温性能。
下面，结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例1所示。
其中，所述有机电解质的制备方法如下：
s11.将35.6g吡咯烷(0.5mol)、100g甲醇、90g碳酸二甲酯(1.0mol)置于1l高压反应釜中，100℃加热反应8h，得中间体反应液200g，其中，如下结构式5所示中间体化合物含量为24.35％(wt)，副产物吡咯烷氨基甲酸甲酯的含量为16.07％(wt)。
s12.将200g中间体反应液、35g氟硼酸铵(0.33mol)加热回流反应3h，60℃减压旋蒸除去甲醇和碳酸二甲酯，得n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸铵粗品固体90.9g，其中，n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸铵含量为57.26％(wt)，吡咯烷氨基甲酸甲酯的含量为35.08％(wt)，铵根离子的含量为1.19％(wt)。
s13.将90gn,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸铵粗品固体、60g甲醇于60℃加热搅拌2h，趁热过滤去除不溶物；滤液中加入100g异丙醇，室温下搅拌1h，过滤收集晶体；晶体按上述投料比例和操作步骤再重结晶二次，得到高纯的n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸铵40.5g，其中铵根离子含量为3.26ppm，未检出吡咯烷氨基甲酸甲酯。
实施例2
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例2所示。
实施例3
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例3所示。
实施例4
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例4所示。
实施例5
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例5所示。
实施例6
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例6所示。
实施例7
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例7所示。
实施例8
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例8所示。
实施例9
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例9所示。
实施例10
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例10所示。
实施例11
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1实施例11所示。
对比例1
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例1所示。
对比例2
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例2所示。
对比例3
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例3所示。
对比例4
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例4所示。
对比例5
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度为、各组分的具体类型及含量，如表1对比例5所示。
对比例6
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)、来源于所述有机电解质中的铵根离子和吡咯烷氨基甲酸甲酯。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例6所示。
对比例7
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液包括极性非质子有机溶剂、有机电解质(溶质)。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例7所示。
对比例8
一种超级电容器，包括正极、负极、设置在所述正极和所述负极之间的隔膜、以及有机电解液，所述有机电解液以含有铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯的n,n-二甲基吡咯烷铵盐为溶质，采用非质子有机溶剂，配制有机电解液。所述有机电解液的浓度、各组分的具体类型及含量，如表1对比例8所示。
表1
本发明实施例1-11、对比例1-8的超级电容器，均为手套箱中组立形成超级电容器模型。其中，电芯包括铝箔制作的两集电极、由活性炭制作的两工作电极和在其间插入的纤维布隔膜，但并不局限于此种结构。将电芯浸入以下对比例和实施例中的电解液中，采用铝壳和胶粒组立封口。
将实施例1-11、对比例1-8的超级电容器进行电化学性能测试，测试指标及测试方法如下，以容量保持率≤80％，和(或)esr增长率≥100％，作为超容寿命的判断标准。
(1)预循环(10次)：25℃，充电截止电压u、恒定电流10ma/f进行充电；然后按下限电压u/2，恒定电流10ma/f进行放电。
(2)65℃～70℃高温箱中，恒定电流10ma/f充电至上限电压u，恒压(u)一定时间；取出超级电容器并冷却至25℃，再进行充放电测试，测试条件同预循环，并计算超级电容器的容量保持率、esr增长率。
(3)以容量保持率≤80％，和(或)esr增长率≥100％时，作为超容寿命的判断标准。
(4)高低温箱中，在工作温度范围-40℃～20℃下，每间隔10℃恒温一定时间后，进行充放电测试，测试条件同预循环，并计算超级电容器的容量和esr。
an体系测试结果如表2(实施例1-7、对比例1-4)所示，碳酸丙烯酯体系测试结果如表3(实施例8-11、对比例5-8)所示。
表2
表3
参见表1、表2，an体系电解液(实施例1-7、对比例1-4)中：
对比实施例1-7和对比例1-3，实施例1-7中，所述铵根离子和/或吡咯烷氨基甲酸甲酯占有机电解液中的重量百分含量≤0.5％。而对比例1-3中，所述铵根离子和/或吡咯烷氨基甲酸甲酯占有机电解液中的重量百分含量≥2％。实施例1-7得到的超级电容器，在20℃、电压分别为2.85v、3.0v条件，-50℃、电压分别为2.85v、3.0v条件下的电容器容量和电容器esr，以及65℃、电压分别为2.85v、3.0v、3.2v条件下的电容器寿命优于对比例1-3，其整体性能较好，特别是高压条件(3.0v)下的高低温性能和高温(65℃，2.85v、3.0v、3.2v)条件下的使用寿命优势明显，超级电容器具有更高的充电截止电压以及更宽的工作温度范围。
对比实施例7和对比例4，实施例7中，有机电解质采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐，而对比例4中采用四乙基铵四氟硼酸，两者均不含铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯。结果显示，以四乙基铵四氟硼酸作为电解质的对比例4，其电导率、20℃电容器容量、20℃电容器esr与采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐的实施例7相当，但是，其-50℃电容器容量较差，不能满足超级电容器低温高压环境的使用要求，而其65℃条件下的使用寿命，明显弱于实施例7。可见，本发明实施例采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐作为有机电解质，有利于提高低温高压性能和高温使用寿命。
对比实施例1-7，特别是实施例3、实施例7，当有机电解质浓度升高时，有利于电导率的提高，但低温状态发生凝固，无法使用，即低温性能不行，因此，本发明实施例所述有机电解质的浓度不宜过高，优选控制在2mol/l以内。对比实施例1、2、5、7，整体上，铵根离子和/或吡咯烷氨基甲酸甲酯在有机电解液中的比重越小，其整体性能越好。特别是铵根离子和吡咯烷甲酸甲酯在有机电解液中的含量≤0.1wt％时，应用该电解液的超级电容器表现出良好的低温性能，并具有很好的高温高电压循环寿命。当铵根离子和吡咯烷甲酸甲酯含量超出此范围时，高低温性能下降。
参见表1、表3，碳酸丙烯酯体系电解液(实施例8-11、对比例5-8)中：
对比实施例8-11和对比例5-7，实施例8-11中，所述铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯在所述有机电解液中的重量百分含量分别≤1％，铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯之和占有机电解液中的重量百分含量≤1％。而对比例5-7中，所述铵根离子或吡咯烷氨基甲酸甲酯在所述有机电解液中的重量百分含量为5％，占有机电解液中的重量百分含量2％。实施例8-11得到的超级电容器，在20℃、电压分别为2.85v、3.0v条件，-40℃、电压分别为2.7v、3.0v条件下的电容器容量和电容器esr，以及70℃、电压分别为2.7v、3.0v条件下的电容器寿命优于对比例5-8，其整体性能较好，特别是高压条件(3.0v)下的高低温性能和高温(70℃，2.7v、3.0v)条件下的使用寿命优势明显，超级电容器具有更高的充电截止电压以及更宽的工作温度范围。
对比实施例11和对比例8，实施例11中，有机电解质采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐，而对比例8中采用甲基三乙基铵四氟硼酸，两者均不含铵根离子、吡咯烷氨基甲酸甲酯。结果显示，以甲基三乙基铵四氟硼酸作为电解质的对比例8，其除了电导率比采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐的实施例11略好外，其他性能制备均比实施例11差，且不能满足超级电容器高低温、高压环境的使用要求。可见，本发明实施例采用n,n-二甲基吡咯烷四氟硼酸盐作为有机电解质，有利于提高低温高压性能和高温使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。