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广州大学学报（自然科学版） 2014年第5期13卷 23-28页

作者：陈姚于欣伟张家文赵苗苗李魁赵国鹏广州大学化学化工学院广东广州510006 广州二轻工业科学技术研究所广东广州510663

以烷基环己酮、异戊二烯为原料，合成一种带支链的长链二元羧酸，采用红外光谱仪FT-IR、热重分析仪TG进行表征，研究了该二元羧酸氨解pH及其铵盐浓度对工作电解液性能的影响，测试了支链长链二元羧酸铵的溶解度和电化学性能．实验结果... 详细信息

以烷基环己酮、异戊二烯为原料，合成一种带支链的长链二元羧酸，采用红外光谱仪FT-IR、热重分析仪TG进行表征，研究了该二元羧酸氨解pH及其铵盐浓度对工作电解液性能的影响，测试了支链长链二元羧酸铵的溶解度和电化学性能．实验结果表明：FT-IR分析证明产物为羧酸类物质，碳链中含有-CH2链单元；TG分析证明产物为多组分混合物，且热稳定性好；随着支链长链二元羧酸氨解pH增大，工作电解液的闪火电压先增大后减小，电导率逐渐增大，当氨解pH为7.4～8.2，闪火电压可保持较高水平（最高480V）；随着支链长链二元羧酸铵浓度从1％增大至20％时，闪火电压从507V下降到471V，电导率从0.05mS·cm^－1升到2.20mS·cm^－1；支链长链二元羧酸铵盐在乙二醇的溶解度比癸二酸铵盐提高4倍，与5％癸二酸铵乙二醇溶液相比，闪火电压提高38V，可以拓宽电解液的使用温度并使电解液具有高闪火电压和电导率，从而使铝电解电容器的性能得到提高．

关键词：铝电解电容器工作电解液支链长链二元羧酸性能

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铝电解电容器用新型电解质的合成与应用

铝电解电容器用新型电解质的合成与应用

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作者：张家文广州大学

学位级别：硕士

支链长链羧酸由于具有优越的热稳定性,在乙二醇溶液中的溶解度高以及良好的化学自修复能力等特点,已被应用到铝电解电容器工作电解液中去。本文开发了一种新型的电解质——支链长链二元羧酸(SCPDA),系统研究SCPDA的合成工艺,对SCPDA进... 详细信息

支链长链羧酸由于具有优越的热稳定性,在乙二醇溶液中的溶解度高以及良好的化学自修复能力等特点,已被应用到铝电解电容器工作电解液中去。本文开发了一种新型的电解质——支链长链二元羧酸(SCPDA),系统研究SCPDA的合成工艺,对SCPDA进行理化性能测试和结构表征,并研究了SCPDA在乙二醇溶液的电化学性能以及在铝电解电容器中的应用。本文主要的内容如下。本文首次采用以环己酮、异戊二烯为原料,通过酯的合成、水解、酸化制备出SCPDA,通过正交实验和单因素实验方法研究了物料配比、反应温度、反应时间等因素对SCPDA合成工艺的影响。结果表明:合成SCPDA最佳工艺条件为环己酮与异戊二烯等摩尔反应,酯的合成温度-10～-5℃,酯的合成时间2h,水解温度95℃,水解时间3h,此条件下SCPDA产率可达61.3%。利用KF-Ⅱ型微量水分测定仪、酸碱滴定法、FT-IR和TG等手段对合成产物SCPDA进行理化性能测试和结构表征。结果表明:合成的SCPDA为长链羧酸类物质,含水量为0.37%,酸值为298.1mg KOH/g,热稳定性良好,220～340℃为产物的主要失重温度,可用在高温125℃下工作的铝电解电容器中。将本文所合成的SCPDA配成乙二醇溶液,考察SCPDA的氨解pH值和浓度对电解液的闪火电压、电导率的影响,并与癸二酸铵乙二醇溶液进行对比。结果表明:SCPDA最佳氨解pH值为7.4～8.2,其闪火电压随着浓度的增大而下降,电导率却随浓度的增大而增大;SCPDA铵盐在乙二醇中的溶解度远大于癸二酸铵,在浓度为5%的乙二醇溶液中,SCPDA电解液闪火电压比癸二酸铵的高出38V,电导率却低0.203ms/cm。把SCPDA铵盐与PA-08、M-18分别为电解质各自配制成工作电解液,应用到铝电解电容器中,对电容器的电容量变化、损耗、漏电流、寿命等性能进行研究。结果表明:SCPDA工作电解液闪火电压比其它两产品平均高出20V,电导率略低一点,对应的铝电解电容器电容量变化、损耗、漏电流较小,高温稳定性好,历经1440小时135℃高温加速寿命试验后,各项参数仍符合电容器试验标准,预计该电容器在105℃正常工作时寿命可超过10000小时。

关键词：支链长链二元羧酸工作电解液铝电解电容器闪火电压性能

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