System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电解液添加剂、含其的电解液和超级电容器制造技术_技高网

一种电解液添加剂、含其的电解液和超级电容器制造技术

技术编号:41473358 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-30 14:26
本发明专利技术公开了一种电解液添加剂、含其的电解液和超级电容器,所述电解液添加剂中含有格式试剂,所述格式试剂是一种有机镁化合物RMgX,可作为超级电容器电解液中的添加剂。含有本发明专利技术电解液添加剂的超级电容器,有机镁化合物在2.7‑3V电压下,与超级电容器电极中含有的羧基、羟基等反应,减少电容器在使用过程中的含氧官能团分解产气,同时生成的Mg<supgt;2+</supgt;与CO和CO<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;、H<subgt;2</subgt;O在循环充放电过程中形成沉积物Mg(OH)<subgt;2</subgt;,故而在超级电容器在运行过程中不断减少产气数量,从而提高超级电容器的寿命性能和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超级电容器,具体涉及一种电解液添加剂、含其的电解液和超级电容器


技术介绍

1、超级电容器是一种新型储能产品,具有高循环性能,高安全性能,高功率密度、快速充放电、高工作温度区间等特点,在储能调频,智能汽车、风力变桨、电量调节等领域具有广泛应用。现如今超级电容广泛应用于储能调频市场,它的主要工况为循环充放电,但因为超级电容器的主材料活性炭中会携带有各种含氧官能团,官能团包括羧基、羟基等含氧有机物,在循环充放电过程中容易分解,并携带活性炭中游离的水,分解成co、co2、h2等气体;并随着使用时间的加长,一步步在电容器内部形成大的气压,使电容器的安全阀开启,从而导致电解液流出,以及其他空气中气体进入加剧其他的化学反应,从而使超级电容器失效。超级电容器一般要求寿命在10年,但应用在储能领域要求15年,对于电容器的寿命提升,以及内部气压控制,就显得尤为重要,在电解液的选择以及能产气的官能团要求上更加严格。

2、现有技术主要存在以下问题:1)电解液纯度上很难做到更高,各水分以及其他杂质离子容易带来产气;2)当前活性炭的含氧官能团处理以及纯度处理上已经进入瓶颈阶段。因此,在原材料无法短时间获得优化的情况下,需要根据应用工况和使用工况来匹配原材料的选型。

3、因此,急需一种电解液添加剂,其能使活性炭中的羧基羟基反应成沉淀物以及能消除掉部分产生的气体,从而降低内部气压,增长产品寿命。


技术实现思路

1、为解决现有技术存在的技术问题,本专利技术提供一种电解液添加剂,这种添加剂可以与超级电容器电极中含有的羧基、羟基等反应,减少电容器在使用过程中的含氧官能团分解产气,同时生成的mg2+与co和co2、h2、h2o在循环充放电过程中形成沉积物mg(oh)2,故而在超级电容器在运行过程中不断减少产气数量,从而提高超级电容器的寿命性能和安全性。

2、本专利技术的另一目的在于提供含有这种添加剂的电解液。

3、本专利技术的再一目的在于提供含有这种电解液的超级电容器。

4、为实现上述专利技术目的,本专利技术采用以下的技术方案:

5、一种电解液添加剂,所述电解液添加剂为格式试剂。

6、一个具体的实施方案中,所述格式试剂为有机镁化合物rmgx。

7、一个具体的实施方案中,所述有机镁化合物rmgx中x为卤素,优选为f、cl、br、i中的任一种,更优选为br。

8、一个具体的实施方案中,所述有机镁化合物rmgx中r为烷基,可以为直链烷基或带有支链的烷基,优选为c1~c8的烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、戊基、异丁基、己基、异戊基、庚基、辛基,更优选为c1~c4的烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基。

9、一个优选的实施方案中,所述有机镁化合物rmgx选自n-二甲基苯胺溴化镁、n-二甲基苯胺氯化镁、吡咯基氯化镁中的至少任一种。

10、本专利技术的另一方面,一种电解液,包含前述的电解液添加剂。

11、一个具体的实施方案中,所述电解液为pc电解液、ec电解液、乙腈(can)中的任一种。

12、一个具体的实施方案中,所述电解液包括季铵盐、溶剂和添加剂;优选地,所述溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯、二甲基甲酰胺中的任一种。

13、一个具体的实施方案中,所述电解液添加剂的加入质量为电解液总质量的0.3-0.5%。

14、本专利技术的又一方面,一种超级电容器,包括前述的电解液,即采用含有格氏试剂作为电解液添加剂的电解液。

15、与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:

16、本专利技术的电解液添加剂为有机镁化合物的格氏试剂,含有本专利技术电解液添加剂的超级电容器,有机镁化合物在2.7-3v电压下,与超级电容器电极中含有的羧基、羟基等反应,减少电容器在使用过程中的含氧官能团分解产气,同时生成的mg2+与co和co2、h2、h2o在循环充放电过程中形成沉积物mg(oh)2,故而在超级电容器在运行过程中不断减少产气数量,从而提高超级电容器的寿命性能和安全性。

17、发生的相关反应示意如下:

18、rmgx+h2o→rh+mg(oh)x

19、mg+co→mgo+c

20、2mg+co2=2mgo+c。

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【技术保护点】

1.一种电解液添加剂,其特征在于,所述电解液添加剂为格式试剂。

2.根据权利要求1所述的电解液添加剂,其特征在于,所述格式试剂为有机镁化合物RMgX。

3.根据权利要求2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物RMgX中X为卤素,优选为F、Cl、Br、I中的任一种,更优选为Br。

4.根据权利要求2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物RMgX中R为烷基,优选为C1~C8的烷基,更优选为C1~C4的烷基。

5.根据权利要求3所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物RMgX选自N-二甲基苯胺溴化镁、N-二甲基苯胺氯化镁、吡咯基氯化镁中的至少任一种。

6.一种电解液,其特征在于,包含权利要求1~5任一项所述的电解液添加剂。

7.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述电解液为PC电解液、EC电解液、ACN中的任一种。

8.根据权利要求6所述的电解液,其特征在于,所述电解液包括季铵盐、溶剂和添加剂。

9.根据权利要求8所述的电解液,其特征在于,所述溶剂选自乙腈、碳酸乙烯酯、二甲基甲酰胺中的任一种;优选地,所述电解液添加剂的加入质量为电解液总质量的0.3%-0.5%。

10.一种超级电容器,其特征在于,包括权利要求6~9任一项所述的电解液。

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【技术特征摘要】

1.一种电解液添加剂,其特征在于,所述电解液添加剂为格式试剂。

2.根据权利要求1所述的电解液添加剂,其特征在于,所述格式试剂为有机镁化合物rmgx。

3.根据权利要求2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物rmgx中x为卤素,优选为f、cl、br、i中的任一种,更优选为br。

4.根据权利要求2所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物rmgx中r为烷基,优选为c1~c8的烷基,更优选为c1~c4的烷基。

5.根据权利要求3所述的电解液添加剂,其特征在于,所述有机镁化合物rmgx选自n-二甲基苯胺溴化镁、n-二甲基苯胺氯化...

【专利技术属性】
技术研发人员:武义唐政张俊峰
申请(专利权)人:深圳市今朝时代股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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