张 刚，凤 睿，钱陆明，卢 海*

(1.中天超容科技有限公司，江苏 南通 226000； 2.西安科技大学材料科学与工程学院，陕西 西安 710054)

增加工作电压是提高超级电容器能量密度的有效途径，而工作电压与电解液的稳定电位窗口密切相关[1]。使用商业化有机电解液的活性炭基超级电容器，一般限制在2.7 V以内工作。开发具有更宽电位窗口的电解液体系，具有较好的研究价值与应用前景。

环状季铵盐具有电化学稳定性好、在众多有机溶剂中的溶解度高、离子半径小和合成方便等优点，日益受到学术界与产业界的重视[2]。X.W.Yu等[3]将四氟硼酸螺环季铵盐(SBPBF4)溶解在碳酸丙烯酯(PC)中，制备浓度为1.5 mol/L的电解液，稳定电位可达3 V，与四氟硼酸三乙基-甲基铵盐(TEMABF4)相比，活性炭材料在其中可发挥更高的比电容。W.L.Zhang等[4]在水溶液中合成了双氟磺酰亚胺螺环季铵盐(SBPFSI)，发现该盐溶于PC配制的电解液，具有优良的低温性能，能支持超级电容器在-40 ℃的低温下工作，且在高达3.2 V的限制电压下具有良好的循环稳定性。上述研究均以PC作为溶剂，导致电解液黏度偏高、电导率偏低。以乙腈(AN)作为溶剂，虽然黏度低，但单独使用时存在毒性大、易燃易挥发和电化学稳定性偏低等问题[5]。合理选择搭配有机溶剂，对螺环季铵盐基电解液的开发应用非常关键。

本文作者在1 mol/L SBPBF4/AN电解液中分别引入己二腈(ADN)、γ-丁内酯(GBL)和PC共溶剂，调配3.00 V级耐压有机电解液，考察共溶剂种类对活性炭基超级电容器性能的影响规律。

1 实验

1.1 电解液原料与配制

在真空密闭手套箱中配制各种电解液。……