超级电容器的高低温性能研究

摘要

采用商业超级电容器用活性炭作为活性材料,在不同的测试温度下,运用循环伏安,恒流充放电,交流阻抗等表征方法研究了新型电解质四氟硼酸螺旋双吡咯烷鎓(SBP-BF4)与四氟硼酸四乙基铵(Et4NBF4)在碳酸丙烯酯(PC)中的电化学性能差异。结果表明,SBP-BF4在常温(25℃)、高温(60℃)以及低温(-20℃)条件下的电化学性能均优于Et4NBF4.在-20℃环境下,SBP-BF4电解液中,0.33A/g的充放电速率下,活性炭作为正极材料的质量比电容可达到109F/g,作为负极材料的质量比电容可达到97F/g,此时的电容器质量比电容为26F/g,明显高于Et4NBF4;同时以SBP-BF4做电解液的超级电容器的交流阻抗也远低于Et4NBF4,SBP-BF4的容量保持率也优于Et4NBF4.采用materials studio软件模拟两种电解质的分子结构发现,SBP+的离子半径小于Et4N+,更易于在炭材料表面进行吸脱附。