少由脂肪族分子之间有序化疏水相互作用引起的结晶度的降低。图4的（b）行显示了一些化合物，其氟化的aklylating试剂氟烷基取代物，N-杂环和阴离子的局部电子环境的显著差别。图4的（c）行显示了其它的可作为低熔点的离子液体的基础的周期铵盐。其它周期铵盐由于具有足够大的体积和疏水性能够降低三氟阴离子的相互作用，同样用于降低离子液体的晶化过程。
根据一个具体的实施例，所用的离子液体包含1到99%质量分数的离子液体和1到99%质量分数的溶剂。合适的容积很多，并不限于乙腈，苯甲腈，其它的低沸点腈类，碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯，碳酸二甲酯，类似的溶剂以及混合物的组合。 各式各样的离子液体性质的测试结果列于表1中。
在表1中，Tg表示玻璃转变温度，Tm表示熔点，Td表示分解温度，EW表示电化学窗口。 正如表1的数据所显示的，基于氨基的离子液体对热分解表现出高的阻抗。这种离子液体同样表现出和其它的化学物质简化的反应，因而在没有功能基存在的时候具有更强的稳定性。
尽管这个专利只考查了单一的离子液体在超级电容器中的性能.但是在工艺中往往会结合两种或多种离子液体来使用,充分利用各组分离子液体所特有的性质.有些混合离子液体可以按分析单组分离子液体的方式来分析,而有的离子液体的组合应该按照更适合于分析混合物的方法来分析.例如,确定哪种组合的离子液体可能会引起低的黏度和高得复合电导率的方法应采用混合物的rheometric分析法.在一些专利中,有的离子液体的性质对用于超级电容器并不好,但是却有令人满意的黏度和熔点,这种离子液体可以添加至主要的离子液体组分中以获得黏度和熔点都得到改善的电解液.
两种离子液体混合物的黏度可以按方程(1)来计算: η=η1N1(x1/x)+ η2N2(x2/x) (1)
N1和N2分别为各自的摩尔分数, x1和x2是它们各自的体积, x为混合物的体积. x= x1V1+ x2V2 (2)
其中V1和V2是组分1和2的体积分数.
在另外一些专利中,离子液体混合物所特有的溶剂性质用于溶解中性的添加剂.还有,可以用具有酸性或离子的前驱体来制备非stoichiometic离子液体混合物.这都是一些既能增加离子液体流动性(或降低离子液体黏度)又能达到维持离子液体极低蒸汽压要求的方法.
从一些专利中,电解液由离子液体和非离子液体(比如exogenous溶剂)的混合物组成,不
同剂量的其它液体的加入可能会使得整个电解液的粘度和熔点降低,以便用于特定的超级电容器.例如,在使用triflate离子液体作电解液时一般会加入10%的乙腈. Triflate类离子液体是在室温下表现为粘性固体,尽管添加乙腈对离子液体的稀释作用对离子液体造成了消极影响,但是,与单一的离子液体相比,乙腈的添加极大地降低了混合物的黏度和熔点. 在一些专利中,混合物的熔点降低至几乎和单独的溶剂相近(-45℃).电解液熔点的降低和黏度的增加会提升整个电容器的性能,因为它可能会提供更强的离子迁移率,因而允许更快和更有效的充放电速度.例如,电解液的黏度和电导的关系有Walden关系决定：Λη=常数，其中Λ为电导，η为离子液体的黏度。
从一些专利中，用于超级电容器的离子液体是无水的。在使用无水离子液体作为电解液的专利中，电极上使用的石墨稀的残余水含量也很低，以维持离子液体的无水状态。在特定专利中，无水离子液体可能会有小于10PPm的含水量。在其它专利中，无水离子液体的水含量极低，在超级电容器的整个使用期限内，都无法探测到水解产物的存在。
在一些专利中，没有必要向离子液体中添加两种或者多种其它的液体，因为该离子液体本身的年度和熔点就能满足超级电容器的性能需求。这样的离子液体可以避免溶剂稀释所带来的不良影响。在其它专利中，稀释物质的质量分数应小于10wt﹪或更低。
超级电容器的使用
当前disclosure的超级电容器可以应用的很多方面.超级电容器大小易于量度,与应用要求相匹配.其中,也可以将当前的disclosure超级电容器和其它电能存储装置结合起来使用,比如其它的电容器,超级电容器,电池.例如,和电池混合使用的超级电容器可以提高电池的寿命.这种混合电池在汽车应用中尤为有用.
在具体的专利中，当前disclosure的超级电容器能够应用于重新储能应用.重新储能技术包含机械制动时能量的存储.当前,汽车,火车和公共汽车主要使用摩擦方法来制动,这种方式将所有的能量以热的形式损失掉了.为了充分利用这种能量,需要能够快速存储和释放电能的电池或其它储能装置,通常在几秒的时间范围内.当前的电池缺乏这种性能, 当前disclosure的超级电容器能够满足电动汽车和其它汽车的时间需求.而且, 当前disclosure的超级电容器能够还具有其它的优点,比如延长汽车的寿命维持适当清的质量.为电动汽车设计的超级电容器有许多形状,包含非传统的形状,以便于放进汽车上的电源腔.
当前disclosure的超级电容器也适用于分散式的能量存储,例如在电力网中, 在峰值发电期间(比如在大风或强光下)通常需要用超级电容器来存储多余的电能,并在其它需要使用的时候释放出来. 当前disclosure的超级电容器可以集成在电力网中,允许快速的电能储存和补偿.例如,用当前disclosure的超级电容器来稳定电力网.按这些方式来应用的超级电容器使用时间较长. 在具体的专利中, disclosure的超级电容器也与传统的火力发电和石油化工发电系统,风能和太阳能发电系统相结合.
当前disclosure的超级电容器同样能应用在脉冲电源上.这种应用包括手动装置比如闪光照相,电源数据处理,机械去冰以及再充电类电源及相关.
超级电容器也用于长期的能量存储应用中,比如用作许多系统的备用电源.
如果将当前disclosure的超级电容器来替代电池或部分取代电池可以整体上减少损耗,原因在于超级电容器较长的寿命.
当前disclosure的超级电容器可用于高温场合,尤其适用于高于65℃以上的温度.例如,打孔工具比如地表钻孔机控制或石化和采掘工业的打孔传感器.
当前disclosure的超级电容器可以在水下应用.
在包含石墨稀和离子液体的超级电容器中, 使用活性炭时残余水分所具有的不利影响在当前的超级电容器中可以避免.尤其是通过消除对水的需要, 一些disclosure的超级电容器
在消除它自身的水解产物上有其独特的优势,氢和氧这两类元素的存在最终会导致传统的超级电容器单元产生故障.
在一个特定的专利中,超级电容器还在电化学能量存储装置中使用.具体而言,能量存储装置的结构就是储能电源.例如,用于电动汽车中,电力网中,电源工具或手动物体.存储装置当然也包含其它由超级电容器提供能量或促进其功能的组分,通过直接或提供结构支持和保护的装置.例如,存储装置可能会包含一个standalone或在封装的电容器中植入存储单元.
超级电容器的使用方法
当前disclosure同样提供上面的超级电容器存储能量地使用方法.总体而言,超级电容器与能源相连然后充电.超级电容器可能会和功率消耗装置或系统相连然后放点.充放电的性质和上面描述的超级电容器的行为一样.充放电的周期是可以重复的.根据特定的专利,这些电容器可能会重复20万次,至少50万次或至少100万次.
根据其它特定的专利,超级电容器可能会用于上面所描述的具体方面.例如,在能量发生源上超级电容器会被充电,例如电力工厂,然后在系统需要能量的时候放电到输电网.
超级电容器的制作方法
disclosure同样提供了制作上面所描述的超级电容器的方法.整体而言,制造这种超级电容器时,两个电极和包含离子液体的电解液电接触,其中至少一个电极包含石墨稀,一个无传导能力的介电隔膜才能构成一个完整的单元.
根据更具体的专利,在组装电池之前,残余的水可以从包含石墨烯的电极中除去。 根据其它的专利,离子液体根据这里所描述的方法或其它已知的工艺方法合成。 例子
当前的disclosure可以通过参照如下的例子更好地理解。这些例子包含描述的可仿效的实施例，并不能全部当做发明的范围。 例1
电容器测试
我们按图一所述的电容器的普遍结构结合各式各样的电极材料和不同的水基，有机溶剂基和离子液体电解液组装了电容器，并测试了其能量密度。这些测试的结果显示在图5中，表明了在和不同电解液相配合使用的电极下超级电容器的能量密度。正如图5所示，石墨烯电极显示了较高的能量密度，并且这样的能量密度随着离子液体的添加而增加。
包含离子液体的超级电容器已被证实具有适当的工作窗口。图6显示了使用N-甲基-N-辛基pyrrodinium triflate 和乙腈（1:1）混合为电解液，商用活性炭为电极材料构成的超级电容器的循环伏安测试结果。工作窗口大约为4V。图7呈现了当用石墨烯做电极材料和离子液体结合使用时得到的类似的工作窗口数据。
图8给出了BmimBF4离子液体和乙腈（1:1）混合为电解液，活化的MEGO为电极时的循环伏安图。扫描速率为100mV/s。图9给出了BmimBF4离子液体和乙腈（1:1）混合为电解液，活化的MEGO为电极时的Nyquist图。计算得到的RC时间常数是0.5秒。
图10给出了BmimBF4离子液体和乙腈（1:1）混合为电解液，活化的MEGO为电极时的恒流充放电图。放电电流为10mA（2830mA/g的电流密度），当放电电压从V到1/2V（3.5V到1.75V）时比容为166F/g。
进一步地，包含离子液体的超级电容器给出了合适的比容。表2显示了使用N-甲基-N-辛基pyrrodinium triflate离子液体和乙腈（1:1）混合为电解液时三种电极材料合适的比容性
能。
1. 由超级电容器组组成的电化学能量存储装置包含:
至少一个包含石墨烯的电极;
由离子液体构成的电解液，构成离子液体的基团从下面选取：
一种熔点低于-10℃的pyrrodinium基离子液体，一种非pyrrodinium基循环氨，一种phosphonium基循环氨，一种spirocyclic氨或phosphonium基离子液体，一种循环氨或phosphonium基离子液体或者它们的组合。
一个将超级电容器分成两个小室的介电隔膜，每个小室包含一个电极和一部分电解液。
2. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中的石墨烯已经过暴露在微波辐射下处理并已进
行化学活化。
3. 根据声称2的电化学能量存储装置，其中的石墨烯已进行化学活化，并且该石墨烯已使
用由如下基团所组成的试剂进行过化学修饰：ZnCl2,MgCl2,硼酸，硝酸，磷酸，氢氧化钾，氢氧化钠或者它们的组合。 4. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中的电极由这样组成：活性碳，锂离子，石墨烯，
铅碳，或者它们的组合。
5. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中的电极本质上由石墨烯构成。
6. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中的电解液由1到99%质量分数的离子液体和1
到99%质量分数的溶剂。
7. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中超级电容器在高于65℃温度下运行。
8. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中超级电容器被封装在电源存储装置的结构中，
结构一般是汽车，电力网，功率工具或其它的手动控制物体。
9. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中超级电容器具有至少120F/g电极质量的比容。 10. 根据声称1的电化学能量存储装置，其中超级电容器具有至少133Wh/kg电极质量的能
量密度。
11. 超级电容器组成：
至少一个包含石墨烯的电极，其中石墨烯为经过化学活化和进一步简化的微波扩展氧化石墨烯（MEGO）；
由离子液体构成的电解液，一个将超级电容器分成两个小室的介电隔膜，每个小室包含一个电极和一部分电解液。
12. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中离子液体的构成基团从下面选取：一种熔点
低于-10℃的pyrrodinium基离子液体，一种非pyrrodinium基循环氨，一种phosphonium基循环氨，一种spirocyclic氨或phosphonium基离子液体，一种循环氨或phosphonium基离子液体或者它们的组合。
13. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中微波扩展石墨烯经过进一步的简化而化学活
化，使用的试剂从下面的集合中选取：ZnCl2,MgCl2,硼酸，硝酸，磷酸，氢氧化钾，氢氧化钠或者它们的组合。
14. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中的电极由这样组成：活性碳，锂离子，石墨
烯，铅碳，或者它们的组合。
15. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中的电解液由1到99%质量分数的离子液体和1
到99%质量分数的溶剂。
16. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中超级电容器在高于65℃温度下运行。 17. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中超级电容器被封装在电源存储装置的结构中，
结构一般是汽车，电力网，功率工具或其它的手动控制物体。 18. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中超级电容器具有至少120F/g电极质量的比容。 19. 根据声称11的电化学能量存储装置，其中超级电容器具有至少133Wh/kg电极质量的能
量密度。
20. 制作活化微波扩展氧化石墨烯的过程包括：
用微波辐射扩展和简化氧化石墨烯产生MEGO；用由如下组成的试剂来活化MEGO： 氢氧化钠，氢氧化钾，水蒸气，二氧化碳，氯化锌，氯化铝，氯化镁，硼酸，硝酸，磷酸或者它们的组合来产生化学活化和进一步简化的MEGO。