电解液中的电解质盐具有很高的电离度,红宝石电解电容受到电解质盐阴离子影响
电解液中的电解质盐具有很高的电离度,红宝石电解电容受到电解质盐阴离子影响
配制好的电解液的电导率在室温情况下相差不大,将配制好的电解液分别组装为红宝石电容器,在电压为3.0V、电流密度为10A·g-1的条件下进行充/放电测试,通过
充/放电测试发现,添加TMABF4的混合电解液所组成的红宝石电容器的比容量要比传统商用电解液组装而成的红宝石电容器的容量高12%~13%,并且随着电流密度的
增加,这种增长效果会越来越显著,而且TMABF4能够明显降低红宝石电容器在放电过程中所产生的电压降,因此,TMABF4在红宝石电容器中的应用前景十分广阔,通过实验发现,红宝石电容器的电容也受到电解质盐阴离子的影响,而且电容按照(阳离子为四乙基铵离子,有机溶剂为PC-DMC混合溶剂)的顺序依次减小,由此可见,六氟磷酸根阴离子在研究的这些阴离子中是最稳定的,而且具有最大的电容,综上所述,通过研究一些常见电解质盐在不同的有机溶剂中的电导率发现,电导率一般按照阳离子TEA+>Pr4N+>Bu4N+>Li+>Me4N+的顺序递减,按照阴离子B>P>Cl>CF3S的顺序递减,电解质盐对电解液的电化学窗口也有很大的影响,红宝石电解电容在EC和DMC混合溶剂中,不同阳离子的电解质盐在活性炭电极的红宝石电容器中的电化学窗口按照Pr3MeN+>Et4N+>Bu3MeN+>Et3MeN+>Pr2MeEtN+>Me3EtN+>Bu3MeP+>Et3MeP+的顺序递减
增加,这种增长效果会越来越显著,而且TMABF4能够明显降低红宝石电容器在放电过程中所产生的电压降,因此,TMABF4在红宝石电容器中的应用前景十分广阔,通过实验发现,红宝石电容器的电容也受到电解质盐阴离子的影响,而且电容按照(阳离子为四乙基铵离子,有机溶剂为PC-DMC混合溶剂)的顺序依次减小,由此可见,六氟磷酸根阴离子在研究的这些阴离子中是最稳定的,而且具有最大的电容,综上所述,通过研究一些常见电解质盐在不同的有机溶剂中的电导率发现,电导率一般按照阳离子TEA+>Pr4N+>Bu4N+>Li+>Me4N+的顺序递减,按照阴离子B>P>Cl>CF3S的顺序递减,电解质盐对电解液的电化学窗口也有很大的影响,红宝石电解电容在EC和DMC混合溶剂中,不同阳离子的电解质盐在活性炭电极的红宝石电容器中的电化学窗口按照Pr3MeN+>Et4N+>Bu3MeN+>Et3MeN+>Pr2MeEtN+>Me3EtN+>Bu3MeP+>Et3MeP+的顺序递减
,而不同的阴离子在玻碳电极上按照As≈B>Tf-≈Im-的顺序递减,由于红宝石电容器在实际的应用中常常需要在较大的温度范围内保持正常的运作(-70~-30℃),因
此,在低温下的溶解性就显得尤为重要,通过前面的介绍我们知道,电解液的电导率受到许多诸如电解质盐浓度、电解质盐在有机溶剂中的电离度、电离出离子的迁移
性、有机溶剂的类型以及温度等因素的影响,通常来说,许多水系电解液中的电解质盐具有很高的电离度(接近1),而在有机电解液中的电解质盐的电离度就比水系
电解液中的小很多,因此,电解质盐在有机溶剂中的溶解性一般都比较低,进而导致有机电解液的电导率不高,烷基季铵盐类电解质盐由于其物理、化学和电化学稳定
性较好,电化学窗口宽泛,在有机溶剂中溶解性较好等诸多优点,成为当今研究红宝石电容器电解液的研究课题中最受关注的方向,虽然烷基季铵盐具有许多卓越的性
能,但是仍存在不能耐受更大的电压、红宝石电解电容在特定溶剂中溶解性有限、配置成的电解液在低温条件下的电导率无法满足商业要求、在高温条件下容易降解、
合成制备工艺复杂、使用成本高等缺陷,期待更多的学者和研究者去研究和克服。