[01918192]极端温度下超级电容器用十吨级离子液体基电解液 制备成套技术

千百年来，人类对宇宙充满了无限向往，一直没有停下探索的脚步，随着科学技术的进步，人 类的脚步越走越远，深空、深海、深地、两极逐渐成为了新的目标，上述极端环境应用场景的探索通 常与重要的科研活动和重大的国家战略需求紧密关联，确保极端环境下的装备优势变得至关重 要。开发满足不同极端环境条件下应用需求的电池技术具有重要科学价值和重大战略意义。

极端条件下的科研活动需要面临极低温、高温、宽温区、高气压与高水压、低气压、紫外和宇宙 射线辐照、极高加速度、盐雾环境等多种环境。极端环境条件对电子设备和装备的能源系统提出了 更严苛的挑战。现有电池和超级电容器技术在极低温下、高温下、深空、深海、深地、强辐射等环境 下无法正常工作，容易失效，相关的基础科学知识和关键技术在全球范围内都非常欠缺，原创成果 也较为缺乏。探索极端环境下电池的热力学、动力学和稳定性等基础科学问题， 开发新材料、新技 术、新器件和新系统，既具有重大的科学意义，也具有重大的应用价值，将是未来技术竞争的高峰。

电解液是储能系统必不可少的组成部分，开发极端环境下的可稳定工作的电解液具有重要意 义。离子液体具有高的电导率、宽电化学窗口、在极宽的温度范围内具有不挥发、不易燃和绿色环 保的特点，特别适用于极端环境（如高温、高真空）中，通过合适的溶剂复配又可满足极低温环境， 所以开发基于离子液体的电解液体系，不仅具有极高的科学价值也必将具有极高的经济价值。

通过本项目的实施，拟实现以下目的：

（1）形成 100 吨级离子液体生产技术工艺包，建成一条 10 吨级示范生产线。

（2）研发 1 种及以上高离子导电率高、高温稳定的低成本高压离子液体基电解液，使其在高温 （120℃) 条件下电化学窗口≥3.8 V，液程 -85℃-300℃,水含量≤10 ppm。

（3）研制出基于离子液体电极液的高比能、耐高温和耐高压的圆柱型或软包超级电容，充电电 压 ≥2.7 V，能量密度 ≥12 Wh/kg, 最高工作温度 105℃下，循环稳定 50000 次。

（4）研制出基于离子液体电极液的高比能、耐低温和耐高压的圆柱型或软包超级电容器，工作 温度 -80℃情况下，充电电压≥4.3 V，能量密度≥12 Wh/kg，循环稳定 50000 次。