提高有机电解液的电导率降低电解液的黏度，红宝石电容有机系电解液优点多多
提高有机电解液的电导率降低电解液的黏度，红宝石电容有机系电解液优点多多
有机系电解液相对于水系电解液而言，有机系电解液具有电化学窗口宽泛稳定、分解电压高（2～4V）、腐蚀性弱、工作温度范围宽
等优点。常用的有机电解液的阳离子主要有季铵盐（R4N+），如四甲基铵（TMA+）、四乙基铵（TEA+）、三甲基乙基铵（TMEA+）等
，此外锂盐和季[插图]盐（R4P+）也有报道。常用的阴离子主要包括四氟硼酸阴离子（B[插图]）、高氯酸阴离子（Cl[插图]）和六
氟磷酸阴离子（P[插图]）等。与水系电解液相比，有机系电解液的缺点是电导率低、内阻较大、大倍率充/放电时性能差，同时由于
有机溶剂中可溶解的电解质盐的量有限，导致有机电解液中的导电离子浓度较低，在较高电压充电过程后期，容易出现“离子匮乏效
应”，红宝石电容对于有机电解液的研究主要集中在开发新型电解质盐和优化有机溶剂系统，以提高有机电解液的电导率，降低电解液的
黏度等，使电解液在高电压和低温等领域具有优异的电化学性能。双吡咯烷四氟硼酸盐（SBPBF4）具有优异的电化学性能，引起了人
们的广泛关注。SBPBF4电解质盐在许多有机溶剂中的溶解度高于传统季铵盐电解质盐（四乙基铵四氟硼酸盐TEABF4，三乙基甲基铵四
氟硼酸盐TEMABF4）。在相同浓度的SBPBF4/PC、TEABF4和TEMABF4电解液中，SBPBF4/PC电解液具有较高的电导率和较宽的电化学窗口
。K.Chiba等［2，3］研究表明，SBPBF4/PC具有较高的电导率、良好的倍率性能和优异的低温性能。Naoi等研究发现，将SBPBF4溶解
到碳酸丙烯酯（PC）和碳酸二甲酯（DMC）混合溶剂中，配制出的电解液的耐电压可达到3V。将烷基化环碳酸酯和线型有机溶剂用到
电解液中，配制出的SBPBF4电解液的耐电压可达到3.2V。将低黏度和中等介电常数的甲氧基丙腈（MP）溶剂加入到碳酸乙烯酯（EC）
和乙酸乙酯（EA）溶剂中，并用SBPBF4替代TEABF4，可有效提高电容器的低温性能和循环性能。在工作电压为2.3V时，使用碳酸乙烯
酯（EC）和乙酸乙酯（EA）的混合溶剂能明显提高双电层电容器的循环性能。由于双电层电容器电解液使用的溶剂存在凝固点，低于
溶剂的凝固点后，电容器的性能迅速衰减。红宝石电容常用的乙腈溶剂体系（AN基）和碳酸丙烯酯（PC基）溶剂体系的双电层电容器电解
液的最低工作温度分别为-45℃和25℃，大大地限制了这些电解液在更低温度下的应用。为了拓宽双电层电容器的低温应用范围，需要开发
液的最低工作温度分别为-45℃和25℃，大大地限制了这些电解液在更低温度下的应用。为了拓宽双电层电容器的低温应用范围，需要开发
新的低温电解液体系。四乙基铵四氟硼酸盐（TEABF4）和三乙基甲基铵四氟硼酸盐（TEMABF4）是双电层电容器最常用的有机电解液
。许多研究者都在研究改性或者优化这种电解液体系,将乙酸甲酯（MA）、乙酸乙酯（EA）和甲酸甲酯（MF）有机溶剂中加入四乙基
铵四氟硼酸盐/碳酸乙烯酯，得到的混合溶剂电解液在低温下的电导率比PC单溶剂的电解液的电导率明显提升。Brandon等在
TEABF4/AN电解液中加入适当比例的EA、MA、MF或者1，3-二氧戊环等低熔点、低黏度以及中等介电常数的溶剂，得到混合溶剂体系的
电解液，从而拓宽电容器的低温应用范围。研究表明，用SBPBF4电解质盐替代TEABF4电解质盐溶解到各种特性的有机溶剂中，配制出
的电解液在极限低温条件下仍表现出十分优异的电化学性能。Chiba等发现将SBPBF4溶解到DMC+PC二元溶剂体系得到的电解液在-40℃
的条件下仍能达到15.7F·g-1的放电比电容（基于两电极体系）。红宝石电容当DMC体积含量为30%时，二元溶剂体系的电解液比PC一元溶
剂电解液的放电比电容高至少10%。Korenblit等研究发现，使用SBPBF4/AN+MF电解液和沸石模板炭在-70℃低温时能量密度仍能达到室温能
剂电解液的放电比电容高至少10%。Korenblit等研究发现，使用SBPBF4/AN+MF电解液和沸石模板炭在-70℃低温时能量密度仍能达到室温能
量密度的86%，Perricone等研究表明，将甲氧基丙腈（MP）加到1mol·L-1SBPBF4/EC电解液中得到的混合溶剂，电解液在-25℃时具
有5.2mS·cm-1的电导率。
