[0026]为使本方面的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本方面的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本方面一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本方面中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本方面所保护的范围。
[0027]本发明提供一种高工作电压的超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包括正极、负极和电解液，其特征在于，电解液包括季铵盐离子液体，所述季铵盐离子液体的通式为[NRaH4-a ] +X—，其中a为1-3，R为C3-C7的烷基，X为卤素。
[0028]离子液体(或称离子性液体)是指全部由离子组成的液体，如高温下的KCI，Κ0Η呈液体状态，此时它们就是离子液体。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体、室温熔融盐(室温离子液体常伴有氢键的存在，定义为室温熔融盐有点勉强)、有机离子液体等，目前尚无统一的名称，但倾向于简称离子液体。在离子化合物中，阴阳离子之间的作用力为库仑力，其大小与阴阳离子的电荷数量及半径有关，离子半径越大，它们之间的作用力越小，这种离子化合物的熔点就越低。某些离子化合物的阴阳离子体积很大，结构松散，导致它们之间的作用力较低，以至于熔点接近室温。
[0029]根据本发明，所述a优选为1-2，所述R优选为C4-C5的正构烷基，X优选为氯。
[0030]根据本发明，超级电容器的电极可以采用常规电极，也可以使用其它电极，例如，正极可以为选自石墨电极、银电极和铜电极中的至少一种，负极也可以为选自石墨电极、银电极和铜电极中的至少一种。
[0031]根据本发明，为了增加超级电容器的比容量，所述电解液还可以包括硫酸和硫酸钠，所述季铵盐离子液体与硫酸和硫酸钠的质量比可以为1:(0.1-0.5): (0.03-0.1)，所述季铵盐离子液体与硫酸和硫酸钠的质量比优选为1:(0.2-0.4):(0.06-0.08)。
[0032]根据本发明，所述超级电容器的工作电压可以为1.0-4.2伏，优选为1.2-4.0伏，比容量可以为200-300F/g，优选为230-280F/g，循环次数可以为1000-10000次，优选为5000-8000次。
[0033]本发明还提供一种高工作电压的超级电容器的制备方法，其特征在于，该方法包括:将正极、负极和季铵盐离子液体组成超级电容器;其中，所述所述季铵盐离子液体的通式为[NRaH4-a ] +X—，其中a为1-3，R为C3-C7的烷基，X为卤素。优选地，所述a为1-2，所述R为C4-C5的正构烷基，X为氯。
[0034]下面将通过实施例来进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。
[0035]本发明实施例超级电容器的比容量和循环次数采用QC/T 741-2014车用超级电容器的标准方法进行测定，工作电压测定的是短路电压。
[0036]实施例1
[0037]将两个电极放入超级电容器的电解液槽的两侧，中间放入电解液，然后用封装机将电解液槽封装，露出电极的一端，得到超级电容器I;其中，电解液为[NRH3 ] +CI —，R为正丙基，电极为石墨电极。
[0038]将超级电容器I进行工作电压、比电容和循环次数的测定，得到工作电压为1.3-4.1V，比电容为250F/g，循环次数为5000次。
[0039]实施例2
[0040]将两个电极放入超级电容器的电解液槽的两侧，中间放入电解液，然后用封装机将电解液槽封装，露出电极的一端，得到超级电容器2;其中，电解液为[NR2H2] +Cl—、硫酸和硫酸钠，三者比例为1:0.3:0.08，R为正戊基，电极为石墨电极。
[0041]将超级电容器2进行工作电压、比电容和循环次数的测定，得到工作电压为1.1-3.8V，比电容为290F/g，循环次数为7000次。
[0042]实施例3
[0043]将两个电极放入超级电容器的电解液槽的两侧，中间放入电解液，然后用封装机将电解液槽封装，露出电极的一端，得到超级电容器3 ;其中，电解液为[NR3H] +C1—R为正庚基，电极为银电极。
[0044]将超级电容器3进行工作电压、比电容和循环次数的测定，得到工作电压为1.Ο-? 2V ， 比电容为300F/g，循环次数为1000次。
[0045]从实施例可知，本发明采用季铵盐离子液体作为电解质的超级电容器的工作电压高，比容量可以达到200-300F/g，循环次数可以达到5000以上。
【主权项】
1.一种高工作电压的超级电容器，其特征在于，所述超级电容器包括正极、负极和电解液，其特征在于，电解液包括季铵盐离子液体，所述季铵盐离子液体的通式为[NRaH4-a]+X—，其中a为1-3，R为C3-C7的烷基，X为卤素。2.根据权利要求1的超级电容器，其中，所述a为1-2，所述R为C4-C5的正构烷基，X为氯。3.根据权利要求1的超级电容器，其特征在于，正极为选自石墨电极、银电极和铜电极中的至少一种。4.根据权利要求1的超级电容器，其特征在于，负极为选自石墨电极、银电极和铜电极中的至少一种。5.根据权利要求1的超级电容器，其特征在于，所述电解液还包括硫酸和硫酸钠，所述季铵盐离子液体与硫酸和硫酸钠的质量比为1:(0.1-0.5):(0.03-0.Do6.根据权利要求5的超级电容器，其特征在于，所述季铵盐离子液体与硫酸和硫酸钠的质量比为1:(0.2-0.4):(0.06-0.08)。7.根据权利要求1的超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的工作电压为1.0-4.2伏，比容量为200-300F/g，循环次数为1000-10000次。8.根据权利要求7的超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的工作电压为1.2-4.0伏，比容量为230-280F/g，循环次数为5000-8000次。9.一种高工作电压的超级电容器的制备方法，其特征在于，该方法包括:将正极、负极和季铵盐离子液体组成超级电容器;其中，所述所述季铵盐离子液体的通式为[NRaH4-a]+X—，其中a为1-3，R为C3-C7的烷基，X为卤素。10.根据权利要求9的制备方法，其特征在于，所述a为1-2，所述R为C4-C5的正构烷基，X为氯。
【专利摘要】本发明涉及一种高工作电压的超级电容器及其制备方法，所述超级电容器包括正极、负极和电解液，其特征在于，电解液包括季铵盐离子液体，所述季铵盐离子液体的通式为[NRaH4-a]+X-，其中a为1-3，R为C3-C7的烷基，X为卤素。本发明的方法制备的超级电容器不仅突破了传统超级电容器的界限，而且工作电压高。
【IPC分类】H01G11/58, H01G11/84, H01G11/62
【公开号】CN105529193
【申请号】CN201610065064
【发明人】不公告发明人
【申请人】佛山市聚成生化技术研发有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月29日