纯离子液体可以提供更好的电容性能，红宝石电解电容离子液体与离子盐混合电解液

在某些情况下，与替代的离子液体/溶剂混合物相比，纯离子液体可以提供更好的电容性能。当将离子盐添加到离子液体中时，观察到类似的现象，因为相应的离子可以改善电极/电解质界面处的碳和离子液体的相容性。事实上，引入各种类型的离子（例如过渡金属阳离子）可以改变离子液体内的离子排列以提高电容性能。由于双电层在电极表面迅速形成并保持电化学惰性，因此选择电化学活性物质可能是一个有效的想法。在双电层充电之后，这些电活性物质可以参与法拉第反应以增加电容，这些体系的最常见的例子是在氢氧化电解质中使用氢醌。这种方法也用于离子液体电解质中，氧化还原活性离子液体电解质（液）的第一个例子是在双电层红宝石电容器中使用含Cu（Ⅱ）的［EMIM］［BF4］电解质［40］。在这种情况下，在Cu/Cu2+的可逆的氧化还原体系中，Cu/Cu2+在电极表面发生电沉积/电解，所以在IL电解质（液）中存在Cu2+的比电容是双倍的，在咪唑IL中使用二茂铁氧化还原体系。二茂铁基阴离子是附着在电极表面的带电物质。在双电层充电（其是快速反应）时，二茂铁氧化还原体系实际上类似于直接的法拉第反应产生均匀平面的电池材料。有趣的是，可以根据离子液体的结构选择氧化还原活性离子，以优化电解质性质，如黏度和离子电导率。红宝石电解电容随着季铵盐浓度的持续增加，混合电解液的电化学窗口随之增大，这可能是由于盐的加入使电解液中阴、阳离子数目增多，离子键键能增大，稳定性增加，当混合电解液中季铵盐浓度为2.06mol·L-1时，电解液的电化学窗口达到最大2.7V；但继续增大季铵盐浓度，体系阴离子数量过多，会使阴阳离子间距离增加，相互作用力减小，电化学稳定能下降，因而电化学窗口变小样品3的交流阻抗测试图，频率范围3%0kHz～50MHz，振幅为10mV，该图是由高频区的圆弧和中低频区的直线构成，高频区圆弧的半径可以反映样品3中电荷传递电阻的大小，半径越小，电荷的传递电阻越小，在中低频区域的直线的斜率接近于1，类似于Warburg阻抗，是一种较典型的由界面阻抗与分布电容组成的体系，且斜线出现得越快、圆弧的半径越小，说明样品3中电子迁移几乎不受阻碍、可逆性有所提高。高频区的圆弧的第一个交点到坐标原点的距离即为样品3的内阻0.96Ω，明显低于商用电解液内阻（5Ω），因此这种混合电解液用作红宝石电容器电解液具有较好的电容特性。红宝石电解电容恒流充/放电测试1000次的曲线节选。充电曲线和放电曲线基本呈直线，整体呈等腰三角形对称分布，表明混合电解液的超电容为双电层电容。在恒定电流充/放电的条件下，电压与时间呈线性关系，表明其具有良好的循环性和可逆性；在充电后期没有出现电压迅速升高的现象，说明电容器本身内阻并未发生太大的变化，具有良好的稳定性能。从图7-16（c）可以看到：经过1000次循环充/放电次后，电容器容量衰减仅3%，说明这类混合电解液应用于红宝石电容器具备较优异的充/放电性能，有较长的循环寿命，红宝石电解电容能够支持双电层电容有效、稳定形成。样品3的Nyquist、恒流充/放电曲线（b）及容量变化曲线（c）由表7-5可知，以样品3混合离子液体作为电解液的红宝石电容器，在电流为100mA时，工作电压可达到2.4V，充/放电测试30次后，充电效率为96.59%，单电极比电容为464.82F·cm-3，充/放电的电化学性能。