1.本发明涉及电解液技术领域，具体为一种具有长寿命电容器用电解液及其制备方法。
背景技术：
2.电容器作为各类电子产品的基础元器件之一，近年来产量节节攀升，但由于电子技术领域的发展，其所需的电容器工作性能的要求也随之升高。作为决定着电容器工作性能的电解液，却多数面临着不耐高温、电学性能随使用时间快速下降、可利用寿命短的问题，极大的限制了电容器的工作性能，也极大的增加了相关设备的制造成本，因此，目前亟需一款可以长时间维持工作性能稳定、可使用寿命长的电解液，以满足市场需求。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种具有长寿命电容器用电解液及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有长寿命电容器用电解液，具备以下特征：按重量份数计，所述长寿命电容器用电解液包括以下组分：52.5-65份有机溶剂、16-22份电解质、0.1-0.3份吸氢剂、1-10份闪火电压提高剂与5-10份阻燃剂组成；其中，所述电解质为支链多元羧酸铵盐。
5.进一步的，所述有机溶剂为δ-丁内酯、乙二醇中的任意一种或多种；所述吸氢剂为对硝基苯酚、对硝基苯甲醇中的任意一种或多种。
6.进一步的，所述闪火电压提高剂为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺中的任意一种或多种；所述阻燃剂为二乙基亚磷酸酯。
7.一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.将环戊醇钠溶于丙二醇乙醚中，加入己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60-80℃，反应5-8h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至6-7，加入溶有三氟甲磺酸乙酯与环戊醇钠的n,n-二甲基甲酰胺溶液，水浴升温至120-150℃，回流反应18-24后，取出并旋蒸反应产物，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至6-7，剧烈震荡搅拌3-5min后，静置0.5-1h，分离上层油状物质；s14.向上述油状物质中加入naoh溶液，升温至60-80℃，保温2-3h后，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入乙酸乙酯，以1000-1500rpm的速率搅拌混合3-5min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3-5次后，向乙酸乙酯溶液内通入氨气18-24h，通气结束后进行真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；
s2.将有机溶剂升温至70-80℃，加入闪火电压提高剂，搅拌均匀后升温至120-135℃，保温0.5-1h，强制冷却至80-90℃后，加入电解质，继续升温至130-140℃，保温1-2h后，降温至60-80℃，加入吸氢剂与阻燃剂，保温0.5-1h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
8.现有电容器电解液多为直链多元羧酸及其铵盐，在长时间使用的情况下，直链多元羧酸类物质两端的羧基由于没有保护基团，会逐渐被酯化，导致无法继续电离出羧酸根离子导电，造成电导率下降，并进而导致电容器esr值增大，使得电容器产生严重发热，造成失效。
9.因此本发明以己二酸二（2-乙基己基）酯为原料，制备了支链多元羧酸铵盐型电解质；支链型电解质在电解液中有着更高的溶解度，可以提供更高的电导率。本发明首先将己二酸二（2-乙基己基）酯与碱金属醇盐混合反应，在强碱作用下发生酸式分解，之后加酸中和碱性后，去除多余溶剂，之后再次将其与三氟甲磺酸乙酯混合，发生加成反应，在己二酸二（2-乙基己基）酯α位置接枝长支链，α位置的烷烃基团具有较大的空间位阻效应，可以有效保护相邻的羧酸基团在高温环境中不发生酯化反应。
10.一般而言在电容器使用过程中，电解质的氧负离子供电子能力更强，对电容器氧化膜的修复作用越好，但是其所对应的闪火电压也越低，因此为了抑制电解质的氧负离子生成率，本发明又添加了三氟甲磺酸乙酯与环戊醇钠，在高温下，三氟甲磺酸乙酯与环戊醇钠会发生成醚反应，在本发明制备的支链多元羧酸铵盐型电解质中引入醚基，醚基为非极性基团，其中的氧原子电势较高，在高温环境下会阻碍氧负离子生成，从而维持电解液的稳定性，并防止氧负离子对电容器氧化膜的损害，延长其使用寿命。同时本发明所使用的三氟甲磺酸乙酯中还含有f元素，具有较高的电负性，同样可以阻碍氧负离子生成，并可以有效提高电解液的阻燃性能，降低其安全隐患。
11.进一步的，步骤s11中，按摩尔份数计，环戊醇钠、丙二醇乙醚、己二酸二（2-乙基己基）酯、三氟甲磺酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺的摩尔比为（1.6-2.3）：（6-10）：（0.5-1）：（1-1.5）：（10-15）。
12.进一步的，按摩尔份数计，步骤s11中环戊醇钠与步骤s12中环戊醇钠的摩尔比为（1-1.5）：（0.6-0.8）。
13.进一步的，步骤s14中，油状物质与naoh溶液的体积比为（1-1.2）：1，其中所述naoh溶液浓度为35-45wt%。
14.进一步的，步骤s14中，所述油状物质与乙酸乙酯的体积比为（1-1.2）：（4-5）。
15.进一步的，步骤s14中，通入氨气时，每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2-0.4m3/min。
16.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制备了一种具有长寿命电容器用电解液，其中合成了一种支链多元羧酸铵盐作为电解质，以己二酸二（2-乙基己基）酯作为基础碳链，在其上接枝了烷烃基团，利用烷烃基团的位阻作用保护羧酸基团在高温下不被酯化，防止电导率下降，造成电容器发热失效；同时本发明为了进一步提高电解液的闪火电压，降低氧负离子的生成率，本发明还在支链多元羧酸铵盐中引入了醚基与氟元素，借助其较高的电势，抑制氧负离子生成，维持电解液的稳定性。本发明制备的长寿命电容器用电解液可使用寿命长，导电性质稳定，且具有良好的阻燃性能，在电容器应用领域具有广阔的应用空间。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.实施例1.一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份环戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入0.5份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1份三氟甲磺酸乙酯与0.6份环戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入16份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
19.实施例2.与实施例1相比，本实施例增加了步骤s11中己二酸二（2-乙基己基）酯的添加量；一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份环戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入0.8份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1份三氟甲磺酸乙酯与0.6份环戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获
得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入16份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
20.实施例3.与实施例1相比，本对比例进一步增加了步骤s11中己二酸二（2-乙基己基）酯的添加量；一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份环戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入1份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1份三氟甲磺酸乙酯与0.6份环戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入16份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
21.实施例4.与实施例1相比，本对比例增加了步骤s2中支链多元羧酸铵盐的添加量；一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份环戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入0.5份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1份三氟甲磺酸乙酯与0.6份环戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的
速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入22份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
22.实施例5.一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1.5份环戊醇钠溶于10份丙二醇乙醚中，加入1份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至80℃，反应8h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1.5份三氟甲磺酸乙酯与0.8份环戊醇钠溶于15份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至150℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至80℃，保温3h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入5份乙酸乙酯，以1000rpm的速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复5次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.4m3/min的速率通入氨气24h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将65份乙二醇升温至80℃，加入10份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至135℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至90℃后，加入22份支链多元羧酸铵盐，继续升温至140℃，保温1h后，降温至80℃，加入0.3份对硝基苯酚与10份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
23.对比例1.与实施例1相比，本对比例增加了步骤s11中己二酸二（2-乙基己基）酯的添加量；一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份环戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入5份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将1份三氟甲磺酸乙酯与0.6份环戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的
速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入16份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
24.对比例2.与实施例1相比，本对比例增加了三氟甲磺酸乙酯的添加量；一种具有长寿命电容器用电解液的制备方法，包括以下步骤：s1.制备支链多元羧酸铵盐：s11.按摩尔份数计，将1份异戊醇钠溶于6份丙二醇乙醚中，加入0.5份己二酸二（2-乙基己基）酯，充分搅拌混合后，水浴升温至60℃，反应5h，旋蒸去除多余溶剂；s12.加入磷酸溶液，调节ph至7，将3份三氟甲磺酸乙酯与0.6份异戊醇钠溶于10份n,n-二甲基甲酰胺中，配置为n,n-二甲基甲酰胺溶液，缓慢滴加入至丙二醇乙醚中，将溶液水浴升温至120℃，回流反应18h，取出反应产物并旋蒸处理，去除多余溶剂；s13.再次加入磷酸溶液调节溶液ph值至7，剧烈震荡搅拌5min后，静置1h，分离上层油状物质；s14按体积分数计，向一份油状物质中加入1份浓度为40wt%的naoh溶液，升温至60℃，保温2h水解，冷却至室温，滴加磷酸溶液调节ph至中性，加入4份乙酸乙酯，以1000rpm的速率搅拌混合3min后，静置萃取溶液内羧酸，重复3次后，分离乙酸乙酯，并向乙酸乙酯溶液内以每升乙酸乙酯溶液通气量为0.2m3/min的速率通入氨气18h，通气结束后，真空干燥，获得支链多元羧酸铵盐；s2.按重量份数计，将52.5份乙二醇升温至70℃，加入1份聚丙烯酰胺，搅拌均匀后升温至120℃，保温0.5h，之后使用冷却水强制冷却至80℃后，加入16份支链多元羧酸铵盐，继续升温至130℃，保温1h后，降温至60℃，加入0.1份对硝基苯酚与5份二乙基亚磷酸酯，保温0.5h后，冷却至室温即可得长寿命电容器用电解液。
25.检测：使用电解液闪火测试仪测试电解液闪火电压，使用电导率测试仪测试电解液初始电导率以及在130℃下使用1000h的电导率，检测结果见下表：项目闪火电压（v）电导率（ms/cm）1000h电导率（ms/cm）实施例15102.41.9实施例25102.21.6实施例35202.11.5实施例45302.52.0实施例55302.31.9对比例14901.81.4对比例25402.41.9通过实施例1-5与对比例1的对比可以发现，本发明制备的电解液的初始电导率与支链多元羧酸铵盐的添加量呈正相关，但经高温工作一段时间后，发现随着支链多元羧酸
铵盐中对己二酸二（2-乙基己基）酯的支链取代加成率的上升，电导率下降性能越少，即支链多元羧酸铵盐中支链越多，其稳定性能越好；通过实施例1与对比例2的对比可以发现，随着三氟甲磺酸乙酯添加量的上升，支链多元羧酸铵盐中醚基与f元素含量上升，抑制了氧负离子生成率，有效提高了电解液的闪火电压。
26.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。