|
| |
(11) | 033199 (13) B1 |
    Разделы: A B C D E F G H  |
(21) | 201490232 |
(22) | 2012.07.09 |
(51) | H01G 9/00 (2006.01) |
(31) | 61/505,715; 61/512,090; 61/560,888; 61/569,010; 61/602,713; 61/619,203 |
(32) | 2011.07.08; 2011.07.27; 2011.11.17; 2011.12.09; 2012.02.24; 2012.04.02 |
(33) | US |
(43) | 2014.06.30 |
(86) | PCT/US2012/045994 |
(87) | WO 2013/009720 2013.01.17 |
(71) | (73) ФАСТКЭП СИСТЕМЗ КОРПОРЕЙШН (US) |
(72) | Синьорелли Риккардо, Кули Джон Джэйкоб, Дин Кристофер Джон Сиббалд, Эпштейн Джеймс, Куттипиллаи Падманабан Састхан, Мартини Фабрицио (US) |
(74) | Медведев В.Н. (RU) |
(54) | ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЕ УСТРОЙСТВО АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГИИ |
(57) 1. Суперконденсатор, содержащий аккумулирующий энергию элемент, содержащий положительный электрод, отрицательный электрод, сепаратор и электролит и находящийся внутри герметично уплотненного корпуса,
при этом положительный и отрицательный электроды смочены электролитом и отделены друг от друга проницаемым для электролита пористым сепаратором, причем каждый электрод прикреплен к токоотводу или находится в контакте с ним или нанесен на него;
при этом по всему герметично уплотненному корпусу и аккумулирующему энергию элементу суммарная концентрация влаги составляет ниже 1000 ч./млн, суммарная концентрация галогенид-ионов составляет ниже 1000 ч./млн, суммарная концентрация металлических частиц составляет ниже 1000 ч./млн и суммарная концентрация примесей из растворителей и предшественников электролита составляет ниже 1000 ч./млн, так что при работе
суперконденсатор имеет объемный ток утечки менее чем 10 мА/см3, когда поддерживается практически при постоянной температуре в пределах диапазона температур между 80 и 210°C при рабочем напряжении по меньшей мере 1 В; и
демонстрирует увеличение эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС) менее чем 300%, когда поддерживается при постоянном напряжении в течение по меньшей мере 20 ч при поддержании практически при постоянной температуре в пределах диапазона температур между 80 и 210°C.
2. Суперконденсатор по п.1, при этом по меньшей мере один из положительного электрода и отрицательного электрода содержит углеродистую аккумулирующую энергию среду.
3. Суперконденсатор по п.2, при этом углеродистая аккумулирующая энергию среда содержит по меньшей мере одно из активированного угля, углеродных волокон, вискозы, графена, аэрогеля, углеродной ткани и углеродных нанотрубок.
4. Суперконденсатор по п.2, при этом углеродистая аккумулирующая энергию среда имеет содержание воды менее чем 500 ч./млн.
5. Суперконденсатор по п.1, при этом электролит содержит ионную жидкость, содержащую катион и анион.
6. Суперконденсатор по п.5, при этом катион выбран из группы, состоящей из катионов аммония, катионов имидазолия, функционализированных катионов имидазолия, катионов оксазолия, катионов фосфония, катионов пиперидиния, катионов пиразиния, катионов пиразолия, катионов пиридазиния, катионов пиридиния, катионов пиримидиния, катионов пирролидиния, катионов сульфония, катионов тиазолия, катионов триазолия, катионов гуанидия, катионов изохинолиния, катионов бензотриазолия и катионов типа виологенов.
7. Суперконденсатор по п.6, при этом катион выбран из группы, состоящей из 1-(3-цианопропил)-3-метилимидазолия, 1,2-диметил-3-пропилимидазолия, 1,3-бис-(3-цианопропил)имидазолия, 1,3-диэтоксиимидазолия, 1-этил-3-метилимидазолия, 1-бутил-3-метилимидазолия, 1-децил-3-метилимидазолия, 1-бутил-1-метилпиперидиния, 1-бутилпиридиния, 1-бутил-4-метилпиридиния и 1-пропил-3-метилпиридиния.
8. Суперконденсатор по п.5, при этом анион выбран из группы, состоящей из бис-(трифторметансульфонат)имида, трис-(трифторметансульфонат)метида, дицианамида, тетрафторбората, гексафторфосфата, трифторметансульфоната, бис-(пентафторэтансульфонат)имида, тиоцианата и трифтор(трифторметил)бората.
9. Суперконденсатор по п.5, при этом электролит дополнительно содержит растворитель, выбранный из группы, состоящей из ацетонитрила, амидов, бензонитрила, бутиролактона, циклического простого эфира, диэтилового простого эфира, диметоксиэтана, диметилформамида, диметилсульфона, диоксана, диоксолана, этилформиата, этиленкарбоната, этилметилкарбоната, диметилкарбоната, диэтилкарбоната, пропиленкарбоната, дибутилкарбоната, лактона, метилформиата, метилпропионата, метилтетрагидрофурана, тетрагидрофурана, нитробензола, нитрометана, N-метилпирролидона, сульфолана, тетраметиленсульфона, тиофена, этиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, полиэтиленгликолей, сложного эфира карбоновой кислоты, γ-бутиролактона и трицианогексана.
10. Суперконденсатор по п.5, при этом электролит имеет содержание воды менее чем 500 ч./млн.
11. Суперконденсатор по п.1, при этом сепаратор выбран из группы материалов, состоящей из стекловолокна, керамики, оксида алюминия и полимеров.
12. Суперконденсатор по п.11, при этом сепаратор представляет собой полимер, содержащий по меньшей мере одно из следующего: армированный стекловолокном пластик, политетрафторэтилен, полиамид и полиэфирэфиркетон.
13. Суперконденсатор по п.12, при этом сепаратор имеет содержание воды менее чем 500 ч./млн.
14. Суперконденсатор по любому из пп.1-13, при этом температура составляет между 100 и 210°C.
15. Суперконденсатор по любому из пп.1-14, при этом температура составляет между 150 и 210°C.
16. Суперконденсатор по п.1, при этом увеличение ЭПС составляет менее чем 100%.
17. Суперконденсатор по п.1, при этом герметично уплотненный корпус демонстрирует скорость утечки гелия, которая составляет между 10-5 и 10-9 стандартных см3 Не/с.
18. Суперконденсатор по п.1, при этом герметично уплотненный корпус демонстрирует скорость утечки гелия, которая составляет между 10-7 и 10-10 стандартных см3 Не/с.
|
