超级电容器用双草酸硼酸螺环季铵盐的合成及性能-化工学报.PDFVIP

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2018-02-28 发布于天津
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超级电容器用双草酸硼酸螺环季铵盐的合成及性能-化工学报.PDF

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超级电容器用双草酸硼酸螺环季铵盐的合成及性能-化工学报

第 67 卷第 4 期化工学报 Vol.67 No.4 2016 年 4 月 CIESC Journal April 2016 超级电容器用双草酸硼酸螺环季铵盐的合成及性能张庆，于欣伟，陈姚，郑文芝，余子文，郑成，陈胜洲，刘慧（广州大学化学化工学院，广东广州 510006 ）摘要：以溴代 8-氧杂-螺[4,5]季铵盐（ASB ）、二水草酸（OD ）、硼酸（BA ）为原料，通过离子交换法制备电解质双草酸硼酸螺环季铵盐（BSQA ），通过核磁共振（13C NMR ）和液相色谱-质谱联用（LC-MS ）分析对其进行表征，验证了其结构。采用正交实验对合成工艺进行优化，优化工艺条件为 n :n : ASB BA 2.8 1，反应时间 4 h ，反应温度 90℃，溴代螺环季铵盐的转化率为 90.2% 。将 BSQA 、市售四氟硼酸四乙基铵（ET NBF ）分别与乙腈配制成电 4 4 解液并模拟组装成超级电容器并测试电化学性能。结果表明，BSQA 电解液工作电压达 3.0 V，充放电效率达 94.89%，能量密度达 11.63 W ·h ·kg−1，产品电化学性能优于常用的有机电解质ET NBF ，适用于更高的工作电压。 4 4 关键词：超级电容器；合成；电化学；电解质；季铵盐 DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157 中图分类号：TQ 150.4 文献标志码：A 文章编号：0438—1157 （2016 ）04—1594—07 Synthesis and properties of bisoxalatoborate spiro cyclic quaternary ammonium salt in supercapacitors ZHANG Qing, YU Xinwei, CHEN Yao, ZHENG Wenzhi, YU Ziwen, ZHENG Cheng, CHEN Shengzhou, LIU Hui (School of Chemistry and Chemical Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006, Guangdong, China) Abstract: Synthesis of bisoxalatoborate spiro cyclic quaternary ammonium salt (BSQA) from 8-oxa-5-azonia- spiro[4,5]decane bromide(ASB), oxalate dihydrate(OD) and boric acid (BA) was by means of ion exchange. It