CN102952099A - 吡咯类离子液体及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吡咯类离子液体，其化学结构式如下：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。该吡咯类离子液体在室温或接近室温的条件下完全由离子组成，电导率高、熔点低、电化学窗口宽、不挥发、不可燃、热稳定性好且无毒，特别是分解电压高，高电压条件下难以分解，从而可以应用在制造高比容量的超级电容器或锂离子电池领域。此外，本发明还涉及该吡咯类离子液体的制备方法及其应用。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电容器电解液领域，尤其涉及一种吡咯类离子液体及其制备方法，同时还涉及一种使用该吡咯类离子液体的电解液及其配制方法和超级电容器。
【背景技术】
超级电容器是一种介于充电电池和电容器之间的新型能源器件，具有体积小、容量大、充电速度快、循环寿命长、放电效率高、工作温度范围宽、可靠性好和无污染免维护等优点，是一种新型、高效、实用的能量储存装置，因而被广泛应用于军事领域、移动通讯装置、计算机、以及电动汽车的混合电源等。超级电容器所存储的能量正比于所施加的电压的平方，因而，提高所施加的电压可以大幅度增加超级电容器的比能量。然而，在高电压条件下，传统的水系电解液易分解，引起电容器的内阻急剧增大、电容量迅速降低。
【发明内容】
基于此，有必要提供一种不易分解、稳定性较好的吡咯类离子液体及其制备方法。
一种吡咯类离子液体，化学结构式如下：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
该吡咯类离子液体在室温或接近室温的条件下完全由离子组成，电导率高、熔点低、电化学窗口宽、不挥发、不可燃、热稳定性好且无毒，特别是分解电压高，高电压条件下难以分解，从而可以应用在制造高比容量的超级电容器或锂离子电池领域。
一种吡咯类离子液体的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1～1∶1.2反应，生成N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐；
步骤二：将所述N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐按摩尔比1∶1在去离子水中进行离子交换反应，生成所述吡咯类离子液体，其化学结构式如下：
其中，所述有机阴离子为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
在优选的实施方式中，所述甲氧基乙氧基卤代甲烷为甲氧基乙氧基氯代甲烷或甲氧基乙氧基溴代甲烷；所述无机盐中阳离子为Na+、K+或NH4 +。
在优选的实施方式中，步骤一包括如下步骤：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷混合，在惰性气体保护下，升温至60～80℃，搅拌反应后冷却至室温，用乙酸乙酯洗涤后真空干燥，得到N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐。
在优选的实施方式中，步骤二包括如下步骤：将N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐在去离子水中、室温下进行离子交换反应后，反应混合液用二氯甲烷萃取，得到二氯甲烷相，再对所述二氯甲烷相用去离子水反萃取，直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相至无沉淀产生为止，最后将反萃取后的二氯甲烷相旋转蒸发浓缩，真空干燥得到所述吡咯类离子液体。
上述制备过程效率高、无污染、有利于吡咯类离子液体的大规模工业化生产。
同时，还有必要提供一种使用上述不易分解、稳定性较好的离子液体的电解液及其配制方法和超级电容器。
一种电解液，包括吡咯类离子液体、锂盐及酯类有机溶剂，
其中，所述吡咯类离子液体的结构式如下：
Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -；
电解液中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L；
酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比范围为大于等于0小于等于100。
在优选的实施方式中，所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种。
在优选的实施方式中，所述酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种。
一种电解液的配制方法，包括如下步骤：
取碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种作为酯类有机溶剂，按酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比大于等于0小于等于100的比例向所述酯类有机溶剂中加入吡咯类离子液体，在40℃下搅拌混合均匀，再向混合均匀的有机相中加入四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种锂盐，搅拌直至锂盐完全溶解，得到所述电解液，其中，有机相中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L，优选1mol/L。
含有吡咯类离子液体的电解液电导率高、熔点低、热稳定性好，特别是电解液的分解电压高，可以广泛应用在超级电容器的制备领域，获得高比能量的超级电容器。同时，其配制过程简单，使用原料廉价易得，可以大规模工业化生产。
一种超级电容器，所述超级电容器的电解液包括具有如下结构的离子液体：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
通过测试，使用上述含有吡咯类离子液体的超级电容器具有较高的充放电电压，且在高充放电电压条件下，电解液非常稳定。
【附图说明】
图1为使用实施例6制得的超级电容器的恒流充放电测试曲线图。
【具体实施方式】
下面主要结合附图及具体实施例对吡咯类离子液体及其制备方法和应用作进一步详细的说明。
本实施方式的吡咯类离子液体，化学结构式如下：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
该吡咯类离子液体在室温或接近室温的条件下完全由离子组成，电导率高、熔点低、电化学窗口宽、不挥发、不可燃、热稳定性好且无毒，特别是分解电压高，高电压条件下难以分解，从而可以应用在制造高比容量的超级电容器或锂离子电池领域。
一种上述吡咯类离子液体的制备方法，制备流程如下：
N-甲基吡咯→N-烷基-N-甲基吡咯卤化物→吡咯阳离子类离子液体
其中RX代表卤代烷
或
含有机阴离子的无机盐MY中，阳离子M+可以为Na+、K+和NH4 +等；阴离子Y-可以为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、CF3SO3 -或(FSO2)2N-等。
具体包括如下步骤：
步骤S1：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1～1∶1.2反应，生成N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐。
具体如下：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1～1∶1.2混合，在惰性气体保护下，升温至60～80℃，搅拌反应后冷却至室温，用乙酸乙酯洗涤后真空干燥，得到N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐。
步骤S2：将N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐按摩尔比1∶1在去离子水中进行离子交换反应，生成吡咯类离子液体。
具体如下：将N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐在去离子水中、室温下进行离子交换反应后，反应混合液用二氯甲烷萃取，得到二氯甲烷相，再对二氯甲烷相用去离子水反萃取，直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相至无沉淀产生为止，最后将反萃取后的二氯甲烷相旋转蒸发浓缩，真空干燥得到吡咯类离子液体。
上述制备过程效率高、无污染、有利于吡咯类离子液体的大规模工业化生产。
同时，本发明还提供了一种使用上述不易分解、稳定性较好的离子液体的电解液及其配制方法和超级电容器。
一实施方式的电解液包括吡咯类离子液体、锂盐及酯类有机溶剂，
其中，吡咯类离子液体的结构式如下：
Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
锂盐优选为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种，且电解液中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L，优选1mol/L；
酯类有机溶剂优选为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种，且酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比范围为大于等于0小于等于100。
该电解液的配制过程，包括如下步骤：
取碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种作为酯类有机溶剂，按酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比大于等于0小于等于100的比例向酯类有机溶剂中加入吡咯类离子液体，在40℃下搅拌混合均匀，再向混合均匀的有机相中加入四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种锂盐，搅拌直至锂盐完全溶解，得到电解液，其中，有机相中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L，优选1mol/L。
含有吡咯类离子液体的电解液电导率高、熔点低、热稳定性好，特别是电解液的分解电压高，可以广泛应用在超级电容器的制备领域，获得高比能量的超级电容器。同时，其配制过程简单，使用原料廉价易得，可以大规模工业化生产。
通过测试，使用上述含有吡咯类离子液体制备得到的超级电容器具有较高的充放电电压，且在高充放电电压条件下，电解液非常稳定。
以下为具体实施例部分：
以下实施例中含有机阴离子的盐主要以钠盐和钾盐作代表，在其他实施例中，还可以使用相应的铵盐、锂盐等；惰性气体氛围以氮气和氩气氛围为代表。
吡咯类离子液体的合成
实施例1：N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐的合成
在250mL的烧瓶中分别加入81g、1mol的N-甲基吡咯和136.4g、1.1mol的甲氧基乙氧基氯甲烷，在氮气氛围下，升温至60℃，搅拌反应72小时。静置冷却，用乙酸乙酯洗涤三次。在80℃下真空干燥，得到浅黄色的固体，即氯化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯，收率为83％。
向500mL烧瓶中加入102.5g、0.5mol氯化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯、55g、0.5mol NaBF4和100mL去离子水，在室温下搅拌8小时。反应完成后，混合液用250mL二氯甲烷萃取3次，合并萃取液。然后每次用60mL去离子水反萃取直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相无沉淀产生为止。得到的二氯甲烷相用旋转蒸发仪浓缩后，80℃真空干燥48小时得到无色的液体，即N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐。其氢谱数据如下：
1H NMR(CDCl3，400MHz，ppm)：6.71(d，2H)，6.45(t，2H)，5.92(s，2H)，3.84(m，2H)，3.57(s，3H)，3.38(m，2H)，3.24(s，3H).
实施例2：N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯六氟磷酸盐的合成
在250mL的烧瓶中分别加入81g、1mol的N-甲基吡咯和184.8g、1.1mol的甲氧基乙氧基溴甲烷，在氩气氛围下，升温至80℃，搅拌反应48小时。静置冷却，用乙酸乙酯洗涤三次。在80℃下真空干燥，得到浅黄色的固体，即溴化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯，收率为86％。
向500mL烧瓶中加入0.5mol溴化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯、92g、0.5mol KPF6和125mL去离子水，在室温下搅拌16小时。反应完成后，混合液用250mL二氯甲烷萃取3次，合并萃取液。然后每次用60mL去离子水反萃取直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相无沉淀产生为止。得到的二氯甲烷相用旋转蒸发仪浓缩后，80℃真空干燥48小时得到无色的液体，即N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯六氟磷酸盐。
本实施例制备的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯六氟磷酸盐的核磁共振氢谱测试数据如下：
1H NMR(CDCl3，400MHz，ppm)：6.72(d，2H)，6.46(t，2H)，5.94(s，2H)，3.85(m，2H)，3.57(s，3H)，3.39(m，2H)，3.25(s，3H).
实施例3：N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酰亚胺盐的合成
氯化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯的合成同实施例1。
向500mL烧瓶中加入102.5g，0.5mol氯化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯、159.5g，0.5mol三氟甲磺酰亚胺钾TFSI-K和150mL去离子水，在室温下搅拌24小时。反应完成后，混合液用250mL二氯甲烷萃取2次，合并萃取液。然后每次用60mL去离子水反萃取直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相无沉淀产生为止。得到的二氯甲烷相用旋转蒸发仪浓缩后，80℃真空干燥48小时得到无色的液体，即N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酰亚胺盐。
本实施例制备的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酰亚胺盐的核磁共振氢谱测试数据如下：
1H NMR(CDCl3，400MHz，ppm)：6.73(d，2H)，6.46(t，2H)，5.95(s，2H)，3.87(m，2H)，3.58(s，3H)，3.41(m，2H)，3.27(s，3H).
实施例4：N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酸盐的合成
溴化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯的合成同实施例2。
向500mL烧瓶中加入0.5mol溴化N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯、86g，0.5mol CF3SO3Na和130mL去离子水，在室温下搅拌20小时。反应完成后，混合液用250mL二氯甲烷萃取4次，合并萃取液。然后每次用60mL去离子水反萃取直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相无沉淀产生为止。得到的二氯甲烷相用旋转蒸发仪浓缩，80℃真空干燥48h后得到无色透明的液体。
本实施例制备的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酸盐的核磁共振氢谱测试数据如下：
1H NMR(CDCl3，400MHz，ppm)：6.72(d，2H)，6.44(t，2H)，5.94(s，2H)，3.86(m，2H)，3.57(s，3H)，3.40(m，2H)，3.26(s，3H).
实施例5：N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯双(氟磺酰)亚胺盐的合成
详细制备过程同实施例1，只需将55g，0.5mol NaBF4换为等摩尔量的93.5g，0.5mol双(氟磺酰)亚胺钾(FSO2)2NK即可。
本实施例制备的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯双(氟磺酰)亚胺盐的核磁共振氢谱测试数据如下：
1H NMR(CDCl3，400MHz，ppm)：6.73(d，2H)，6.45(t，2H)，5.96(s，2H)，3.87(m，2H)，3.59(s，3H)，3.41(m，2H)，3.27(s，3H).
含吡咯类离子液体的电解液配制：
实施例6
在氮气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为10∶1的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiBF4，使电解液中锂盐的摩尔浓度为1mol/L(即基于有机相的体积VEC+EMC+PC+EP+吡咯类离子液体来决定锂盐的用量)，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
以石墨烯为电极材料，以本实施例所得到的目标有机电解液为电解液，组装成扣式超级电容器，利用CHI660A电化学工作站对其进行恒流充放电测试，在0～3.0V的电化学窗口内，以1A/g的电流测得其充放电曲线，由图可以看出，该超级电容器的充放电曲线较为稳定，说明在高达3V的放电电压条件下，电容器性能依然稳定，从而含有N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体的电解液分解电压高，稳定性较好。
实施例7
在氩气氛围保护下，加入100mL上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌，然后加入LiSO3CF3，使锂盐的摩尔浓度为0.3mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例8
在氮气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为1∶100的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiTFSI，使电解液中锂盐的摩尔浓度为0.5mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例9
在氮气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为1∶10的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酰亚胺盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiPF6，使电解液中锂盐的摩尔浓度为0.7mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例10
在N2(或Ar2)氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为1∶1的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯三氟甲磺酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入一定量的锂盐(如LiBF4、LiPF6、LiSO3CF3、LiTFSI、LiFSI)，使锂盐的摩尔浓度为0.9mol/L(基于有机相的体积VEC+EMC+PC+EP+吡咯类离子液体来决定锂盐的用量)，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例11
在氩气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为40∶1的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯双(氟磺酰)亚胺盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiFSI，使电解液中锂盐的摩尔浓度为1mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例12
在氮气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为70∶1的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiBF4，使电解液中锂盐的摩尔浓度为1.1mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
实施例13
在氩气氛围保护下，将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙酸乙酯(EP)以2∶5∶1∶3的体积比配置成有机溶剂(简称为混合溶剂EC+EMC+PC+EP)。然后根据质量比混合溶剂EC+EMC+PC+EP∶吡咯类离子液体为100∶1的配比加入上述制得的N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯四氟硼酸盐离子液体，并加热到40℃搅拌得到均匀的有机相。最后加入LiPF6，使电解液中锂盐的摩尔浓度为1.2mol/L，继续搅拌使锂盐溶解完全，从而得到目标有机电解液。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种吡咯类离子液体，其特征在于，化学结构式如下：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
2.一种吡咯类离子液体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷按摩尔比1∶1～1∶1.2反应，生成N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐；
步骤二：将所述N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐按摩尔比1∶1在去离子水中进行离子交换反应，生成所述吡咯类离子液体，其化学结构式如下：
其中，所述有机阴离子为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
3.如权利要求2所述的吡咯类离子液体的制备方法，其特征在于，所述甲氧基乙氧基卤代甲烷为甲氧基乙氧基氯代甲烷或甲氧基乙氧基溴代甲烷；
所述无机盐中阳离子为Na+、K+或NH4 +。
4.如权利要求2或3所述的吡咯类离子液体的制备方法，其特征在于，步骤一包括如下步骤：将N-甲基吡咯与甲氧基乙氧基卤代甲烷混合，在惰性气体保护下，升温至60～80℃，搅拌反应后冷却至室温，用乙酸乙酯洗涤后真空干燥，得到N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐。
5.如权利要求2或3所述的吡咯类离子液体的制备方法，其特征在于，步骤二包括如下步骤：将N-甲氧基乙氧基甲基-N-甲基吡咯卤代盐与含有机阴离子的无机盐在去离子水中、室温下进行离子交换反应后，反应混合液用二氯甲烷萃取，得到二氯甲烷相，再对所述二氯甲烷相用去离子水反萃取，直至用饱和的AgNO3水溶液滴定水相至无沉淀产生为止，最后将反萃取后的二氯甲烷相旋转蒸发浓缩，真空干燥得到所述吡咯类离子液体。
6.一种电解液，其特征在于，包括吡咯类离子液体、锂盐及酯类有机溶剂，其中，所述吡咯类离子液体的结构式如下：
Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -；
电解液中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L；
酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比范围为大于等于0小于等于100。
7.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述锂盐为四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种。
8.如权利要求6所述的电解液，其特征在于，所述酯类有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种。
9.一种电解液的配制方法，其特征在于，包括如下步骤：
取碳酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、碳酸丙烯酯和丙酸乙酯中的至少一种作为酯类有机溶剂，按酯类有机溶剂与吡咯类离子液体的质量比大于等于0小于等于100的比例向所述酯类有机溶剂中加入吡咯类离子液体，在40℃下搅拌混合均匀，再向混合均匀的有机相中加入四氟硼酸锂、六氟磷酸锂、三氟甲磺酸锂、双(三氟甲磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂中的至少一种锂盐，搅拌直至锂盐完全溶解，得到所述电解液，其中，有机相中锂盐的浓度为0.3mol/L～1.2mol/L。
10.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的电解液中包括具有如下结构的离子液体：
其中，Y-为BF4 -、PF6 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-或CF3SO3 -。
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