本發(fā)明涉及電解液領(lǐng)域，尤其涉及一種雙電層電容器電解液。

背景技術(shù)：
雙電層電容器是一種新型能量存儲裝置，具有高功率密度、高循環(huán)壽命、快速充放電性能好等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域、移動通訊裝置、計算機、以及電動汽車的混合電源等。作為雙電層電容器的重要組成部分，電解液對雙電層電容器的儲電性能有很大影響，決定著電容器的等效內(nèi)阻，工作電壓范圍，儲電容量及工作溫度和工作環(huán)境。離子液體是在室溫或接近室溫的條件下完全由離子組成的有機液體物質(zhì)。作為一種新型的電解液，離子液體的出現(xiàn)，大大拓展了雙電層電容器的應(yīng)用領(lǐng)域。它具有電化學(xué)窗口寬、不揮發(fā)、不可燃、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。離子液體作為雙電層電容器的電解液具有良好的發(fā)展前景，然而，由于純離子液體在室溫條件下解離系數(shù)小，其電導(dǎo)率不高，倍率性能不好，致使使用純離子液體做電解液的雙電層電容器的等效內(nèi)阻偏大。采用添加有機溶劑(乙腈、碳酸丙烯酯、1一丁內(nèi)酯)的辦法能達到降低雙電層電容器等效內(nèi)阻的目的，卻使雙電層電容器在使用過程中增加了易燃易爆的危險系數(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于上述問題，本發(fā)明提供一種雙電層電容器電解液，該雙電層電容器電解液使用安全且能大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻。本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種雙電層電容器電解液，其由離子液體和鈦酸鋇混合而成，離子液體和鈦酸鋇的質(zhì)量比為1∶0.001～0.01；其中，所述的離子液體為咪唑陽離子或吡咯陽離子分別與四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、乙酸陰離子、甲基硫酸酯陰離子、三氟乙酸陰離子、三氟甲基磺酸陰離子、雙氰基胺陰離子及三氟乙酰三氟甲磺酰胺陰離子中的任一陰離子組成。上述雙電層電容器電解液中，離子液體和鈦酸鋇的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶0.005～0.01。上述雙電層電容器電解液中，咪唑陽離子是1-丁基-3-甲基咪唑陽離子、1-丙基-3-甲基咪唑陽離子或1-乙基-3-甲基咪唑陽離子；吡咯陽離子是丁基甲基吡咯陽離子、丙基甲基吡咯陽離子或乙基甲基吡咯陽離子。本發(fā)明提供一種雙電層電容器電解液，其由離子液體和鈦酸鋇混合而成，離子液體和鈦酸鋇混合之后，離子液體的陰離子能被鈦酸鋇吸附，從而鈦酸鋇的存在能促進離子液體的有效解離，增加離子液體的遷移數(shù)，從而大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻；并且鈦酸鋇不揮發(fā)，不會像有機添加劑一樣增大易燃易爆的危險系數(shù)；因此，電解液安全，且能大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻。附圖說明圖1為實施例1制得的雙電層電容器電解液與純離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸電解液測得的交流阻抗曲線對比圖。具體實施方式本發(fā)明提供的一種雙電層電容器電解液，其由離子液體和鈦酸鋇混合而成，離子液體和鈦酸鋇的質(zhì)量比為1∶0.001～0.01；其中，所述的離子液體為咪唑陽離子或吡咯陽離子分別與四氟硼酸陰離子、六氟磷酸陰離子、二(三氟甲基磺酰)亞胺陰離子、乙酸陰離子、甲基硫酸酯陰離子、三氟乙酸陰離子、三氟甲基磺酸陰離子、雙氰基胺陰離子及三氟乙酰三氟甲磺酰胺陰離子中的任一陰離子組成。上述雙電層電容器電解液中，離子液體和鈦酸鋇的質(zhì)量比優(yōu)選為1∶0.005～0.01。上述雙電層電容器電解液中，咪唑陽離子是1-丁基-3-甲基咪唑陽離子、1-丙基-3-甲基咪唑陽離子或1-乙基-3-甲基咪唑陽離子；吡咯陽離子是丁基甲基吡咯陽離子、丙基甲基吡咯陽離子或乙基甲基吡咯陽離子。在上述雙電層電容器電解液的離子液體中，當陰離子與陽離子組合后，形成的鹽類化合物分別為：1、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸酯鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑雙氰基胺鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽；2、1-丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽；1-丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽；1-丙基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；1-丙基-3-甲基咪唑乙酸鹽；1-丙基-3-甲基咪唑甲基硫酸酯鹽；1-丙基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽；1-丙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽；1-丙基-3-甲基咪唑雙氰基胺鹽；1-丙基-3-甲基咪唑三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽；3、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；1-乙基-3-甲基咪唑乙酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑甲基硫酸酯鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸鹽；1-乙基-3-甲基咪唑雙氰基胺鹽；1-乙基-3-甲基咪唑三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽；4、丁基甲基吡咯四氟硼酸鹽；丁基甲基吡咯六氟磷酸鹽；丁基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；丁基甲基吡咯乙酸鹽；丁基甲基吡咯甲基硫酸酯鹽；丁基甲基吡咯三氟乙酸鹽；丁基甲基吡咯三氟甲基磺酸鹽；丁基甲基吡咯雙氰基胺鹽；丁基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽；5、丙基甲基吡咯四氟硼酸鹽；丙基甲基吡咯六氟磷酸鹽；丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；丙基甲基吡咯乙酸鹽；丙基甲基吡咯甲基硫酸酯鹽；丙基甲基吡咯三氟乙酸鹽；丙基甲基吡咯三氟甲基磺酸鹽；丙基甲基吡咯雙氰基胺鹽；丙基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽；6、乙基甲基吡咯四氟硼酸鹽；乙基甲基吡咯六氟磷酸鹽；乙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺鹽；乙基甲基吡咯乙酸鹽；乙基甲基吡咯甲基硫酸酯鹽；乙基甲基吡咯三氟乙酸鹽；乙基甲基吡咯三氟甲基磺酸鹽；乙基甲基吡咯雙氰基胺鹽；乙基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺鹽。在上述雙電層電容器電解液中，離子液體優(yōu)選1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽或丁基甲基吡咯四氟硼酸鹽。本發(fā)明提供一種雙電層電容器電解液，其由離子液體和鈦酸鋇混合而成，離子液體和鈦酸鋇混合之后，離子液體的陰離子能被鈦酸鋇吸附，從而鈦酸鋇的存在能促進離子液體的有效解離，增加離子液體的遷移數(shù)，從而大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻；并且鈦酸鋇不揮發(fā)，不會像有機添加劑一樣增大易燃易爆的危險系數(shù)；因此，電解液安全，且能大大降低雙電層電容器的等效內(nèi)阻。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作進一步詳細說明。下述各實施例中，等效內(nèi)阻的測試：以石墨烯為電極材料，以各實施例制得雙電層電容器電解液為電解液，組裝成扣式電池，利用CHI660A電化學(xué)工作站對其進行交流阻抗測試獲得。實施例1在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.01的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸和鈦酸鋇混合。攪拌30分鐘后，鈦酸鋇溶于1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸，得到雙電層電容器用電解液。圖1為實施例1制得的雙電層電容器電解液與純離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸作為電解液測得的交流阻抗曲線對比圖；其中，橫坐標為實部，縱坐標為虛部(交流阻抗測出來的數(shù)據(jù)為經(jīng)過數(shù)學(xué)模型處理得出的復(fù)數(shù)，交流阻抗圖譜為復(fù)數(shù)平面圖，實部和虛部分別對應(yīng)數(shù)學(xué)模型的實數(shù)部分和虛數(shù)部分)；實線為純離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸作為電解液的交流阻抗曲線，虛線為實施例1制得的雙電層電容器電解液作為電解液的交流阻抗曲線；從圖1中交流阻抗曲線可以看出，實施例1制得的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為48Ω，而純離子液體1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸作為電解液的等效內(nèi)阻為67Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低28.4％。實施例2在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.001的丁基甲基吡咯四氟硼酸和鈦酸鋇混合。攪拌10分鐘后，鈦酸鋇溶于丁基甲基吡咯四氟硼酸，得到雙電層電容器用電解液。本實施例的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為49Ω，而純離子液體丁基甲基吡咯四氟硼酸作為電解液的等效內(nèi)阻為60Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低17.8％。實施例3在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.002的1-丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸和鈦酸鋇混合。攪拌20分鐘后，鈦酸鋇溶于1-丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸，得到雙電層電容器用電解液。本實施例的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為51Ω，而純離子液體1-丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸作為電解液的等效內(nèi)阻為64Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低20.2％。實施例4在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.005的丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺和鈦酸鋇混合。攪拌40分鐘后，鈦酸鋇溶于丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺，得到雙電層電容器用電解液。本實施例的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為46Ω，而純離子液體丙基甲基吡咯二(三氟甲基磺酰)亞胺作為電解液的等效內(nèi)阻為63.4Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低27.4％。實施例5在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.008的1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸和鈦酸鋇混合。攪拌50分鐘后，鈦酸鋇溶于1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸，得到雙電層電容器用電解液。本實施例的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為50Ω，而純離子液體1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲基磺酸作為電解液的等效內(nèi)阻為69.2Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低27.7％。實施例6在手套箱中，將質(zhì)量比為1∶0.01的乙基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺和鈦酸鋇混合。攪拌60分鐘后，鈦酸鋇乙基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺，得到雙電層電容器用電解液。本實施例的雙電層電容器電解液作為電解液的等效內(nèi)阻為55Ω，而純離子液體乙基甲基吡咯三氟乙酰三氟甲磺酰胺作為電解液的等效內(nèi)阻為71.2Ω；因此，等效內(nèi)阻比同等條件下低22.8％。實施例7-54注：表中，1、A表示離子液體，B表示鈦酸鋇顆粒；2、等效內(nèi)阻降低比率為相應(yīng)實施例中，應(yīng)用本實施例電解液的雙電層電容器的等效內(nèi)阻比同等條件下測得的應(yīng)用純離子液體雙電層電容器的等效內(nèi)阻降低的百分比；3、實施例7～54中，各種制備工藝流程和測試條件與實施例1相同。應(yīng)當理解的是，上述針對本發(fā)明較佳實施例的表述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。