專利名稱：制造固態(tài)電解電容器的配方及其制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種制造固態(tài)電解電容器的導電性高分子電解質(zhì)的配方及電容器素子含浸此一電解質(zhì)的制作方法，特別是在高濃度的氧化劑溶液中加入是一種具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)的聚合反應延緩劑，制造固態(tài)電解電容器的配方及其制作方法。
背景技術(shù)：
長期以來，電解電容器發(fā)展的一項主要課題是為了提高電解質(zhì)的導電度，以降低電容器的等效串聯(lián)電阻，達到高頻低阻抗并具高可靠度的特性。由于導電性高分子較傳統(tǒng)電解電容器所用的液態(tài)電解液或是固態(tài)有機半導體錯鹽，如TCNQ復合鹽，有更高的導電度，且具有適度的高溫絕緣化特性，因此導電性高分子成為現(xiàn)今電解電容器所使用的電解質(zhì)的開發(fā)潮流。
Gerhard Hellwig，Stegen等人首先在美國專利4803596號揭露以化學氧化聚合法將導電性高分子作為電容器的電解質(zhì)。其方法是將電容器正箔分別含浸導電性高分子單體及氧化劑溶液后，在適當條件下使導電性高分子單體聚合，如此反復多次以累積足夠的導電性高分子電解質(zhì)的厚度。由于此法的導電性高分子單體及氧化劑并未充分混合，因此反應性不均，且當正箔微孔被一液體沾附后，另一液體不易滲入微孔之中，故正箔的微孔中將無法獲得充分反應聚合的導電性高分子。而且當電容器素子或正極箔在氧化劑溶液與單體兩種液體反復交錯的含浸過程中，單體與氧化劑溶液會彼此混合而污染。
基于上述的缺點，以化學氧化聚合法制作固態(tài)電解電容器的導電性高分子電解質(zhì)的方法是將導電性高分子的單體、摻雜劑、氧化劑及溶劑混合后，將電容器素子含浸此一混合溶液。此時單體在氧化劑的作用下，在素子中進行聚合反應形成導電性高分子。由于導電性高分子是由導電性高分子單體及氧化劑所發(fā)生的化學氧化聚合反應所生成，因此一旦導電性高分子單體與氧化劑混合之后，如果沒有預先延緩化學反應的進行，便會立刻發(fā)生聚合反應，導致混合液的粘度上升，使得混合液無法滲入電容器素子的孔隙中。此外，由于氧化劑通常為固體，需溶于溶劑中方能使用。再者，電容器素子含浸單體及氧化劑混合溶液的含浸速度與混合液的粘度有關?；旌弦喝軇┖坑?，其粘度愈高，電容器素子含浸混合液的速度也將愈慢。此外，如果含浸液中的單體與氧化劑的濃度愈高，聚合速率愈快，更將縮短素子所能含浸混合液的含浸時間。因此為了提高單體與氧化劑的混合液的室溫穩(wěn)定度，F(xiàn)riedrichJonas等人于美國專利4910645揭露，使用大量的溶劑稀釋導電性高分子單體，使單體濃度低于10wt％，以降低單體與氧化劑混合溶液的室溫反應速率。結(jié)果素子一次含浸導電性高分子單體及氧化劑之混合溶液，經(jīng)過聚合后只能得到少量的導電性高分子，其余的部分則為殘余的反應物與大量的溶劑所占據(jù)，故此種制程需經(jīng)過多達16次的含浸與聚合方能產(chǎn)生足夠的導電性高分子填滿電容器素子正負箔之間的空隙(如美國專利第6136176號)。因此以導電性高分子作為固態(tài)電解電容器的電解質(zhì)具有制程繁復，制造成本高昂的缺點。
Philip M.Lessner等人在美國專利6,056,899號揭露，以含有氧原子的特定低沸點有機化合物，如四氫呋喃，與三價鐵的氧化劑混合形成錯合物，降低氧化劑的氧化力，使導電性高分子單體與氧化劑所組成的混合液能長時間穩(wěn)定保存。待電容器素子含浸混合液后，于高溫環(huán)境驅(qū)走此一低沸點溶劑，促使氧化劑引發(fā)導電性高分子的聚合反應。由于此專利所揭露含氧原子的化合物，如四氫呋喃作為聚合延緩劑，與三價鐵的氧化劑形成錯合物的能力微弱，需使用大量此類物質(zhì)方能顯現(xiàn)此類物質(zhì)穩(wěn)定混合液的作用。該專利同時顯示與鐵具有較強錯合能力的物質(zhì)，如吡啶(pyridine)，會造成含鐵氧化劑的氧化力大幅下降而只能獲得聚合度極低且不具導電度的寡聚合導電性高分子，無法作為電容器的電解質(zhì)。因此，該專利所揭露的錯合能力微弱的含氧原子的聚合延緩劑，雖可使導電性高分子單體及氧化劑混合液配方具有室溫穩(wěn)定性并可獲得深入電容器素子微孔的導電性高分子，但是大量聚合延緩劑稀釋導電性高分子單體及氧化劑混合液的結(jié)果使得電容器素子仍需多次的含浸、聚合方能獲得足夠厚度的導電性高分子，無法改善導電性高分子固態(tài)電解電容器的制程繁復，制造成本高昂的缺點。
因此，如何提出一種減少固態(tài)電解電容器制作高分子電解質(zhì)的含浸與聚合的制程次數(shù)，卻能夠達到相同厚度高分子電解質(zhì)以及極佳電容器特性的制程方法及配方實在是固態(tài)電解電容器制程上的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明乃為解決上述問題而提出一種以導電性高分子作為固態(tài)電解電容器的電解質(zhì)的配方及電容器素子含浸此一電解質(zhì)的制作方法，主要的目的在于減少固態(tài)電解電容器素子含浸高分子電解質(zhì)的含浸與聚合的制程步驟并借以產(chǎn)生極佳電容器特性的固態(tài)電解電容器。
所以為達上述目的，本發(fā)明所提出一種制造固態(tài)電解電容器的導電性高分子電解質(zhì)的配方，用以將電容器素子投入其中進行含浸，從而制造固態(tài)電解電容器，其成分包含一導電性高分子單體；一氧化劑，該導電性高分子單體與該氧化劑的摩爾比介于4至0.25之間；一溶劑，該氧化劑與溶劑所組成的氧化劑溶液濃度大于50wt％及一具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)化合物的聚合反應延緩劑，該聚合反應延緩劑與該氧化劑的摩爾比介于0.1至2.0之間；其中該聚合反應延緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合后在室溫環(huán)境下不會立刻發(fā)生聚合反應，待此混合液被電容器素子充分含浸后，在高于含浸溫度下進行導電性高分子聚合。
該導電性高分子單體選自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子單體的衍生物、或其任意組合。
該噻吩為3，4-乙烯二氧噻吩。
該氧化劑選自三價鐵化合物。
所述的三價鐵化合物選自甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或硝酸鐵。
該聚合反應延緩劑選自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、吡啶及1，2-雙氮 、或上述延緩劑的衍生物、或其任意組合。
該溶劑選自一醇類、一酮類或水、或其任意組合。
該溶劑選自甲醇、異丙醇或丙酮、或其任意組合。
上述配方還包含一摻雜劑。
該摻雜劑選自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有機磺酸、氯化鐵、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、過氯酸、或上述酸根的鹽類以及其相關衍生物。
本發(fā)明的目的還可通過如下措施來實現(xiàn)一種制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其中該制作方法包含下列步驟提供一混合溶液，該混合溶液的成分包含一導電性高分子單體；一氧化劑，該導電性高分子單體與該氧化劑的摩爾比介于4至0.25之間；一溶劑，該氧化劑與溶劑所組成的氧化劑溶液濃度大于50wt％；及一具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)化合物的聚合反應延緩劑，該聚合反應延緩劑與該氧化劑的摩爾比介于0.1至2.0之間；其中該聚合反應延緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合后在室溫環(huán)境下不會立刻發(fā)生聚合反應，待此混合液被電容器素子充分含浸后，在高于含浸溫度下進行導電性高分子聚合；將一電容器素子于室溫環(huán)境下投入該混合溶液進行含浸；及提高該混合溶液的溫度以加速該導電性高分子單體的聚合反應以完成含浸的作業(yè)。
該導電性高分子單體選自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子單體的衍生物、或其任意組合。
該噻吩為3，4-乙烯二氧噻吩。
該氧化劑選自含有三價鐵化合物。
該三價鐵化合物為甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或硝酸鐵。
該聚合反應延緩劑選自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、或1，2-雙氮 或上述延緩劑的衍生物、或其任意組合。
該溶劑選自醇類、酮類或水、或其任意組合。
該溶劑為甲醇、異丙醇、丙酮、或水、或其任意組合。
該混合溶液的成分還包含一摻雜劑。
該摻雜劑選自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有機磺酸、氯化鐵、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、過氯酸、及上述酸根的鹽類以及其相關衍生物的組成群組其中之一。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點本發(fā)明制造固態(tài)電解電容器的導電性高分子電解質(zhì)的配方及電容器素子含浸此一電解質(zhì)的制作方法，可以有效減少含浸制程的次數(shù)，并且能達到更佳的電容器特性，進而有效縮短制造的程序，降低制作成本。


圖1是本發(fā)明所提的3，4乙烯二氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene)導電性高分子單體，以甲苯磺酸鐵為氧化劑的化學聚合；圖2是本發(fā)明所提的不同聚合延緩劑所組成的導電性高分子單體與氧化劑的混合溶液于室溫下不同時間的粘度變化圖；圖3是本發(fā)明所提的不同反應物、氧化劑、聚合反應延緩劑與溶劑的組成(wt)表示圖；及圖4是本發(fā)明所提的實施例及比較例所制作的電容器特性表示圖。
具體的實施方式本發(fā)明是一種制造固態(tài)電解電容器的高分子電解質(zhì)的配方及電容器素子含浸此一電解質(zhì)的制作方法。
以下將以實施例說明本發(fā)明的具體可行性，請參閱圖1；一般常見的商業(yè)化導電性高分子為聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩化合物(polythiophene)、聚苯基乙烯(polyphenylvinylene)及此四種高分子的相關衍生物，如聚3，4乙烯二氧噻吩(poly(3，4-ethylenedioxythiophene))。以聚3，4乙烯二氧噻吩為例，其以甲苯磺酸鐵(ferric p-toluenesulfonate)為氧化劑的化學聚合可表示如圖1所示，其中甲苯磺酸鐵經(jīng)過氧化后所形成的甲苯磺酸(p-toluene sulfonic acid)為此聚合物的摻雜劑。
由于含鐵的氧化劑多為固態(tài)(包含甲苯磺酸鐵)，需溶于溶劑中方能使用。本發(fā)明用于溶解氧化劑的溶劑可為醇、酮、水或者含有此三類任一種的混合溶劑。其中以甲醇、丙酮、水或者含有此三類任一種的混合溶劑具有最佳的溶解效果。為了提高單體與氧化劑溶液的混合液獲得導電性高分子的比例，氧化劑在與該溶劑所組成的溶液的濃度達50wt％以上、聚合反應延緩劑與該氧化劑的摩爾比介于0.1至2.0之間、導電性高分子單體與該氧化劑的摩爾比介于4至0.25之間可獲得最佳的效果。
除了甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵以及氯化鐵等氧化劑，其還原物也可同時作為摻雜劑而不另需添加摻雜劑之外，其余的氧化劑需另外使用摻雜劑使聚3，4乙烯二氧噻吩表現(xiàn)出高導電性質(zhì)。常見的摻雜劑除了上述所提到的甲苯磺酸及氯化鐵以外，尚有氟化砷(AsF6-)、氟化硼(BF4-)、氟化磷(PF6-)、碘與單質(zhì)子或多質(zhì)子酸，如硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、過氯酸及上述酸根的鹽類以及相關衍生物如polystylene sulfonic acid(PSS)及其鹽類。
導電性高分子單體的氧化聚合反應除了與單體的氧化電位高低有關之外亦受到氧化劑的氧化力所影響。以含三價鐵離子的氧化劑而言，這類氧化劑的三價鐵離子會與具有未共享電子對的特定分子形成錯合物而改變?nèi)齼r鐵離子氧化力，故此錯合鍵結(jié)愈強，氧化劑的氧化力愈低。
本發(fā)明利用具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)的化合物借由分子的未共享電子和氧化劑的三價鐵離子產(chǎn)生適度的錯合鍵結(jié)以降低含三價鐵離子的氧化劑的室溫氧化力，使單體與氧化劑的混合物能在室溫及低溶劑含量的系統(tǒng)中保持穩(wěn)定，但在高溫環(huán)境中可使氧化劑氧化導電性高分子單體進行聚合。具有 官能基的五元環(huán)的化合物與三價鐵離子的錯合能力遠大于含氧的化合物，因此只需少量具有 官能基的五元環(huán)的化合物便可達到延緩含三價鐵離子的氧化劑在室溫的氧化能力；對含三價鐵離子的氧化劑，其具有 官能基的六元環(huán)化合物具有更強錯合能力，因此借由高濃度的氧化劑與少量具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)的聚合延緩劑所調(diào)配的單體與氧化劑混合液，其單體及氧化劑為主要成分，則此電容器素子不但有充分的含浸時間并可在有限次數(shù)的含浸下即可獲得足夠厚度的導電性高分子電解質(zhì)，進而制作出特性極佳的導電性高分子固態(tài)電解電容器。
本發(fā)明是在氧化劑中添加具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)的聚合反應延緩劑，使氧化劑溶液與導電性高分子單體混合后在室溫環(huán)境下不會立刻發(fā)生聚合反應。待此混合液被電容器素子充分含浸后，在較高溫度下進行導電性高分子聚合。如此可確保高濃度的氧化劑溶液的室溫穩(wěn)定性，減少因為溶劑的稀釋效果導致電容器素子需經(jīng)多道含浸聚合程序方能生成足夠厚度的導電性高分子電解質(zhì)的缺點，并可確保電容器素子具有充足的含浸時間，可以生成性質(zhì)均一且深入素子微孔的導電性高分子電解質(zhì)。因此，電容器素子在極少次含浸混合液并進行聚合反應之后即可獲得足夠厚度的高分子電解質(zhì)且獲致極佳的電容器特性。
本發(fā)明使用在常溫或略高于常溫環(huán)境下，具有適度延緩含三價鐵離子氧化劑的氧化能力，及含有 官能基含五元環(huán)化合物如咪唑(imidazole)、二甲基咪唑(2-methylimidazole)、吡唑(pyrazole)、三氮唑(triazole)、吡啶(pyridine)及一1，2-雙氮 (pyridazine)及其衍生物，作為導電性高分子單體的聚合延緩劑以穩(wěn)定導電性高分子單體與氧化劑的混合液；由于咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑及其衍生物與鐵離子的錯合能力遠大于含氧的化合物，因此只需少量咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑或其衍生物的任何一種化合物便可達到延緩含鐵氧化劑的室溫氧化能力。借由添加對含鐵的氧化劑具有更強錯合能力的具有 官能基的六元環(huán)化合物如吡啶、1，2-雙氮 (pyridazine或1，2-diazine)及其衍生物得到高穩(wěn)定的高導電度導電性高分子電解質(zhì)。因此借由高濃度的氧化劑與少量的聚合延緩劑所調(diào)配的單體與氧化劑混合液，單體及氧化劑為主要成分，則電容器素子不但有充分的含浸時間并可在極少次的含浸下即可獲得足夠厚度的導電性高分子電解質(zhì)，進而制作出特性極佳的導電性高分子固態(tài)電解電容器。
以下將詳述可達成本發(fā)明目的的具體技術(shù)手段實施例一將圖3所列的甲苯磺酸鐵、甲醇溶解后與聚合反應延緩劑依表中六組比例配制后，加入3，4乙烯二氧噻吩(簡稱EDT)單體，在室溫(25℃)下測定六組混合溶液的比粘度隨時間的變化率，以比較不同聚合反應延緩劑所組成之混合溶液的長時間穩(wěn)定性。其結(jié)果如圖3所示。
從圖2的結(jié)果顯示，不加任何聚合延緩劑的氧化劑溶液和單體一經(jīng)混合，混合液的比粘度迅速上升，顯示聚合反應快速進行。在這樣快速的粘度變化下，電容器素子將沒有充足的時間含浸此混合液。含有四氫呋喃(THF)的氧化劑溶液雖然可適度延緩混合液中單體的聚合反應，但是和同樣作為延緩劑的咪唑、二甲基咪唑、三氮唑與吡啶相較，四氫呋喃的使用量較此四種延緩劑高出許多，但延緩效果卻不如此四種延緩劑。
實施例二以36V電化學電解反應所形成的氧化鋁介電層的正極鋁箔與電化學腐蝕之高表面積負極鋁箔彼此以馬尼拉紙(Manila paper)作為隔離紙卷繞成電容器素子。此素子經(jīng)過有機酸水溶液再化成，修補破損的氧化鋁介電層之后，以圖3第三組所列的混合液組成的甲苯磺酸鐵、甲醇溶解后與咪唑混合后，加入EDT單體混合，再以上述的電容器素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的電容器素子在100℃反應10分鐘。如此反復含浸及反應共計二次后，以甲醇清洗并在100℃的溫度下烘干。此電容素子套入鋁殼，以橡膠蓋封口，最后進行充電老化修補電容器之漏電，完成此一電容器制作。此實施例所制作的電容器特性如圖4所示。
實施例三以圖3所列的第四組所列的混合液組成的甲苯磺酸鐵以甲醇溶解后與二甲基咪唑混合，再加入EDT單體混合，再以規(guī)格如實施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的電容器素子于100℃反應10分鐘。如此反復含浸及反應共計二次后，以甲醇清洗并在100℃的溫度下烘干。此電容素子套入鋁殼，以橡膠蓋封口，最后進行充電老化修補電容器的漏電，完成此一電容器制作。此實施例所制作的電容器特性如圖4所示。
實施例四以圖3所列的第五組所列的混合液組成的甲苯磺酸鐵以甲醇溶解后與1，2，4-三啖唑混合，再加入EDT單體混合，再以規(guī)格如實施例二的再化成后的素子含浸于此一混合溶液中，此一含浸混合溶液之電容器素子于100℃反應10分鐘，進行如此反復含浸及反應共計二次后，再以甲醇清洗并在100℃的溫度下烘干；最后將此電容素子套入鋁殼，以橡膠蓋封口，進行充電老化修補電容器之漏電，完成此電容器制作。此實施例所制作之電容器特性如圖4所示。
實施例五以圖3所列的第六組混合液所組成的甲苯磺酸鐵以甲醇溶解后與吡啶混合，再加入EDT單體混合，再以規(guī)格如實施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液之電容器素子于100℃反應10分鐘，進行如此反復含浸及反應共計二次后，再以甲醇清洗并在100℃的溫度下烘干；最后將此電容素子套入鋁殼，以橡膠蓋封口，進行充電老化修補電容器之漏電，完成此電容器制作。此實施例所制作的電容器特性如圖4所示。
比較例一以圖3所列的第二組混合液組成的甲苯磺酸鐵以甲醇溶解后與四氫呋喃混合，再加入EDT單體混合，以規(guī)格如實施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的電容器素子于100℃反應10分鐘。如此反復含浸及反應共計二次后，以甲醇清洗并在100℃的溫度下烘干。此電容素子套入鋁殼，以橡膠蓋封口，最后進行充電老化修補電容器的漏電，完成此一電容器制作。此比較例所制作的電容器特性如圖4所示。由于混合液中含有大量的四氫呋喃，使得電容器每次含浸的氧化劑、單體混合液所能獲得的導電性高分子較前述各實施例為少，故在固定的含浸次數(shù)下，以此種混合液所含浸的電容器素子所獲得導電性高分子電解質(zhì)無法填滿整個電容器素子的空隙，因此特性較前述各實施例為差。
比較例二本比較例的甲苯磺酸鐵、甲醇與EDT單體之用量如圖3所列的第六組混合液組成所示，惟吡啶的用量提高為0.266g。再以規(guī)格如實施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液，隨后于100℃反應10分鐘，結(jié)果素子所吸收之混合液經(jīng)反應后呈現(xiàn)深棕色膠狀液體，且測量不到任何電容量。由于混合液中含有的吡啶較實施例五為多，使得氧化劑的延緩效果更強。因為氧化劑的氧化力不足，使得混合液中的單體無法聚合成具導電性的高分子。
權(quán)利要求
1.一種制造固態(tài)電解電容器的配方，用以將電容器素子投入其中進行含浸，從而制造固態(tài)電解電容器，其成分包含一導電性高分子單體；一氧化劑，該導電性高分子單體與該氧化劑的摩爾比介于4至0.25之間；一溶劑，該氧化劑與溶劑所組成的氧化劑溶液濃度大于50wt％；及一具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)化合物的聚合反應延緩劑，該聚合反應延緩劑與該氧化劑的摩爾比介于0.1至2.0之間；其中該聚合反應延緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合后在室溫環(huán)境下不會立刻發(fā)生聚合反應，待此混合液被電容器素子充分含浸后，在高于含浸溫度下進行導電性高分子聚合。
2.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該導電性高分子單體選自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子單體的衍生物、或其任意組合。
3.如權(quán)利要求2所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該噻吩為3，4-乙烯二氧噻吩。
4.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該氧化劑選自三價鐵化合物。
5.如權(quán)利要求4所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于所述的三價鐵化合物選自甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或硝酸鐵。
6.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該聚合反應延緩劑選自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、吡啶及1，2-雙氮口井、或上述延緩劑的衍生物、或其任意組合。
7.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該溶劑選自一醇類、一酮類或水、或其任意組合。
8.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該溶劑選自甲醇、異丙醇或丙酮、或其任意組合。
9.如權(quán)利要求1所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于還包含一摻雜劑。
10.如權(quán)利要求9所述的制造固態(tài)電解電容器的配方，其特征在于該摻雜劑選自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有機磺酸、氯化鐵、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、過氯酸、或上述酸根的鹽類以及其相關衍生物。
11.一種制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其中該制作方法包含下列步驟提供一混合溶液，該混合溶液的成分包含一導電性高分子單體；一氧化劑，該導電性高分子單體與該氧化劑的摩爾比介于4至0.25之間；一溶劑，該氧化劑與溶劑所組成的氧化劑溶液濃度大于50wt％；及一具有 官能基的五元環(huán)或六元環(huán)化合物的聚合反應延緩劑，該聚合反應延緩劑與該氧化劑的摩爾比介于0.1至2.0之間；其中該聚合反應延緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合后在室溫環(huán)境下不會立刻發(fā)生聚合反應，待此混合液被電容器素子充分含浸后，在高于含浸溫度下進行導電性高分子聚合；將一電容器素子于室溫環(huán)境下投入該混合溶液進行含浸；及提高該混合溶液的溫度以加速該導電性高分子單體的聚合反應以完成含浸的作業(yè)。
12.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該導電性高分子單體選自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子單體的衍生物、或其任意組合。
13.如權(quán)利要求12所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該噻吩為3，4-乙烯二氧噻吩。
14.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該氧化劑選自含有三價鐵化合物。
15.如權(quán)利要求14所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該三價鐵化合物為甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵或硝酸鐵。
16.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該聚合反應延緩劑選自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、或1，2-雙氮 或上述延緩劑的衍生物、或其任意組合。
17.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該溶劑選自醇類、酮類或水、或其任意組合。
18.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該溶劑為甲醇、異丙醇、丙酮、或水、或其任意組合。
19.如權(quán)利要求11所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該混合溶液的成分還包含一摻雜劑。
20.如權(quán)利要求19所述的制造固態(tài)電解電容器的制作方法，其特征在于該摻雜劑選自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有機磺酸、氯化鐵、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、過氯酸、及上述酸根的鹽類以及其相關衍生物的組成群組其中之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造固態(tài)電解電容器的配方及其制作方法，該配方包含導電性高分子單體、摻雜劑以及由氧化劑、溶劑與具有－C=N－官能基的五元環(huán)或六元環(huán)的聚合反應延緩劑所配制的高濃度氧化劑溶液，其制作方法是將電容器素子含浸此高濃度氧化劑溶液，以此氧化劑溶液與導電性高分子單體所組成的混合液具有室溫穩(wěn)定性，并可使電容器素子在極少次的含浸此一混合液與聚合反應之后即能獲得足夠厚度的高分子電解質(zhì)，達到簡化制作方法并獲得極佳的電容器特性。
文檔編號H01G13/00GK1521779SQ0310263
公開日2004年8月18日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者蔡麗端, 杜佾璋 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院