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1、10申请公布号CN104157468A43申请公布日20141119CN104157468A21申请号201410380665X22申请日20140805H01G11/58201301H01G11/6220130171申请人深圳市鸣曦电子有限公司地址518103广东省深圳市宝安区福永街道白石厦西区福永大道341号8楼8022号房办公场所72发明人代波温祖标54发明名称水系电解液双电层电容器57摘要本发明公开了一种水系电解液双电层电容器，其属于水系电解液双电层电容器技术领域。该技术方案包括外壳和设置于外壳内部的集流体、隔膜、表面涂有涂覆物的负极极片和正极极片、及电解液，所述电解液为水系电解液，该。
2、水系电解液为浓度为0532MOL/L的硫酸锂水溶液。本技术所述的双电层电容器工作电压范围宽，为1220V，工作温度范围大，为4080，电容器能量密度大，为5020WHKG1、功率密度高，为15010000WKG1，是通常酸碱水系电解液电容器的2072倍，电容器的库仑效率接近100，充放电循环10000次后容量仍可保持在90以上。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104157468ACN104157468A1/1页21一种水系电解液双电层电容器，包括外壳和设置于外壳内部的集流体、隔膜、表面涂有涂覆物的负。
3、极极片和正极极片、及电解液，其特征在于所述电解液为水系电解液，该水系电解液为浓度为0532MOL/L的硫酸锂水溶液。2如权利要求1所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述硫酸锂水溶液是用去离子水配置而成。3如权利要求1所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述集流体的材料为泡沫镍。4如权利要求1所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述涂覆物包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述活性物质、导电剂和粘结剂按照重量百分比为85510。5如权利要求4所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述活性物质为石墨烯。6如权利要求5所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述石墨烯的比表面积为2600M。
4、2/G。7如权利要求4所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述导电剂为导电石墨粉。8如权利要求7所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述导电石墨粉的粒度为300目。9如权利要求4所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述粘结剂为聚四氟乙烯乳液。10如权利要求4所述的水系电解液双电层电容器，其特征在于所述聚四氟乙烯乳液的质量百分比浓度为60。权利要求书CN104157468A1/3页3水系电解液双电层电容器技术领域0001本发明涉及具有高电压的水系电解液双电层电容器技术领域，尤其涉及一硫酸锂水溶液为电解液的双电层电容器。背景技术0002双电层电容器是一种介于蓄电池和静电电容器之间的新型。
5、储能元件，以炭材料为电极的双电层电容器的储能原理是利用电极和电解质之间形成的界面双电层来存储电能，即在充电时，正极和负极的炭材料表面分别吸附相反电荷的离子，电荷保持在炭电极材料与液体电解质的界面双电层中。与蓄电池相比具有更高的比功率，与静电电容器相比具有更大的比容量，而且其运行温度范围宽、循环寿命长，能满足电动汽车启动、加速等高功率输出的需求，同时也能应用于电路元件、小型电器和直流开关电源等器件上，应用前景广阔，是近年来的研究热点。0003双电层电容器主要由电极材料、集流体、隔膜、电解液和外壳组成，其中，电极材料、集流体与电解液是影响电容器性能的关键因素。电极材料的结构会影响电解液的达到程度；。
6、集流体的性质将影响过电位的大小；双电层电容器对电解液的性能要求主要有以下几方面电导率要高，以尽可能减小电容器内阻；电解液的电化学稳定性和化学稳定性要高，根据储存在电容器中的能量密度计算公式E1/2CV2C为电容，V为电容器的工作电压可知，提高电压可以显著提高电容器中的能量密度；使用温度范围要宽，以满足双电层电容器的工作环境；电解液要环境友好，尽可能减少环境污染。0004目前，双电层电容器的电解液主要有水系和有机系两种。水系电解液常为硫酸溶液或氢氧化钾溶液，它们腐蚀性较强，且制备的单体双电层电容器的工作电压低，常为1V实际应用中常为0608V。有机系电解液为四氟硼酸四乙基铵盐、四氟硼酸三乙基甲基。
7、铵盐等电解质的有机溶液，制备的单体双电层电容器的实际工作电压虽较高，可达25V或以上。但是有机溶剂存在易挥发、电导率小、安全隐患及环境污染等问题。0005因此，开发具有导电离子浓度高、电导率大、电化学工作窗口宽、环境友好的新型电解液，对提高双电层电容器的能量密度、功率密度具有重要的意义。发明内容0006本发明为了克服现有技术的不足，提供一种水系电解液双电层电容器，其目的是解决现有双电层电容器工作电压低、能量密度和功率密度小且对环境污染大、成本高等的缺点。0007为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为一种水系电解液双电层电容器，包括外壳和设置于外壳内部的集流体、由多孔聚丙烯薄膜制得的。
8、隔膜、表面涂有涂覆物的负极极片和正极极片、及电解液，所述电解液为水系电解液，该水系电解液为浓度为0532MOL/L的硫酸锂水溶液。其中硫酸锂水溶液的PH值7185，多孔聚丙烯薄膜的电阻率015CM2，厚度为0028MM。说明书CN104157468A2/3页40008本发明所述的水系电解液双电层电容器中，所述硫酸锂水溶液是用去离子水配置而成。0009本发明所述的水系电解液双电层电容器中，所述集流体的材料为泡沫镍。0010本发明所述的水系电解液双电层电容器中，所述涂覆物包括活性物质、导电剂和粘结剂，所述活性物质、导电剂和粘结剂按照重量百分比为85510。0011本发明所述的水系电解液双电层电容器。
9、中，所述活性物质为石墨烯，优选所述石墨烯的比表面积为2600M2/G。0012本发明所述的水系电解液双电层电容器中，所述导电剂为导电石墨粉，优选的所述导电石墨粉的粒度为300目。0013本发明所述的水系电解液双电层电容器中，所述粘结剂为聚四氟乙烯乳液，优选的，该聚四氟乙烯乳液的质量百分比浓度为60。0014本发明的有益效果是0015本发明采用的技术方案为以去离子水配置而成的浓度为0532MOL/L的硫酸锂水溶液为电解液，以重量百分比为85510的活性物质、导电剂和粘结剂制得的涂覆物涂覆在正极极片和负极极片的表面，通过该技术，使得双电层电容器具有如下的性能00161、工作电压高达20V，而且工作。
10、电压范围宽，为020V；00172、工作温度范围大，为4080；00183、电容器能量密度大，为5020WHKG1；功率密度高，为15010000WKG1，是通常酸碱水系电解液电容器的2072倍；00194、电容器的库仑效率接近100，充放电循环10000次后容量仍可保持在90以上。具体实施方式0020为了进一步了解本发明的技术方案，以下将以三个具体实施例对本发明的技术做进一步的说明。0021实施例一0022将比表面积为2600M2/G的石墨烯、60聚四氟乙烯乳液和粒度为300目的导电石墨按质量比为85510比例混合，加入无水乙醇调制成均匀粘稠物，然后烘干，辊轧压在以泡沫镍为材料制得的集流体负。
11、极极片和正极极片，以用去离子水配置浓度为10MOL/L、PH值为74的硫酸锂水溶液为电解液，用电阻率015CM2，厚度为0028MM的多孔聚丙烯薄膜为隔膜隔开负极极片和正极极片，最后用外壳密封包装，组装成双电层电容器。该双电层电容器的特征表现为在35下，电容器工作电压范围为1215V，电容器能量密度为6210WHKG1、功率密度为2004000WKG1，是通常酸碱水系电解液电容器的2038倍，电容器的库仑效率为999，充放电循环10000次后容量仍可保持在98。0023实施例二0024将比表面积为2600M2/G的石墨烯、60聚四氟乙烯乳液和粒度为300目的导电石墨按质量比为85510比例混合。
12、，加入无水乙醇调制成均匀粘稠物，然后烘干，辊轧压在以泡沫镍为材料制得的集流体负极极片和正极极片，以用去离子水配置浓度为20MOL/L、PH值为78的硫酸锂水溶液为电解液，用电阻率015CM2，厚度为0028MM的多孔说明书CN104157468A3/3页5聚丙烯薄膜为隔膜隔开负极极片和正极极片，最后用外壳密封包装，组装成双电层电容器。该双电层电容器的特征表现为在25下，电容器工作电压范围为1217V，电容器能量密度为63128WHKG1、功率密度为2106100WKG1，是通常酸碱水系电解液电容器的2045倍，电容器的库仑效率为987，充放电循环10000次后容量仍可保持在96。0025实施例。
13、三0026将比表面积为2600M2/G的石墨烯、60聚四氟乙烯乳液和粒度为300目的导电石墨按质量比为85510比例混合，加入无水乙醇调制成均匀粘稠物，然后烘干，辊轧压在以泡沫镍为材料制得的集流体负极极片和正极极片，以用去离子水配置浓度为20MOL/L、PH值为84的硫酸锂水溶液为电解液，用电阻率015CM2，厚度为0028MM的多孔聚丙烯薄膜为隔膜隔开负极极片和正极极片，最后用外壳密封包装，组装成双电层电容器。该电容器的特征表现为在5下，电容器工作电压范围为1220V，电容器能量密度为65178WHKG1、功率密度为2308500WKG1，是通常酸碱水系电解液电容器的2072倍，电容器的库仑效率为995，充放电循环10000次后容量仍可保持在95。0027根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。说明书CN104157468A。