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5-氮鎓螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐(SBP-BF4)是用于双电层电容器等电化学储能器件的有机电解质材料。因为它具有电导率高、电化学窗口宽、电化学稳定性好、使用温度范围宽、在有机溶剂中溶解度高等特性,近年来引起了科研人员的广泛关注。 本论文的主要工作是针对5-氮鎓螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐(SBP-BF4)的制备和以该电解质盐作为电解质材料的双电层电容器电化学性能的评价。主要研究内容如下: (1)通过1,4-二氯丁烷、四氢吡咯的亲核反应和与四氟硼酸钾的离子交换反应,成功制得了目标产物:5-氮鎓螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐(SBP-BF4)。采用正交试验优化亲核反应合成SBP-C1的反应条件,SBP-C1的最高产率达到了92.23%。SBP-BF4的总体产率为82.62%。 (2)通过1,4-二碘丁烷、氨水亲核反应和与四氟硼酸的离子交换反应,成功制得了目标产物:5-氮鎓螺[4.4]壬烷四氟硼酸盐(SBP-BF4)。优选了亲核反应合成SBP-Ⅰ的反应条件,SBP-Ⅰ的最高产率达到了87.56%。SBP-BF4的总体产率为69.23%。 (3)将1M SBP-BF4/ACN电解液与商用的1M TEA-BF4/ACN电解液相比较,发现使用1M SBP-BF4/ACN作为电解液时,明显改善了双电层电容器的耐电压性、比容量、倍率性能及循环性能等电化学性能。