包含微乳液陽極電化學(xué)聚合的導(dǎo)電涂層的濕式電容器陰極相關(guān)申請本申請要求2012年3月16日提交的序列號61/611,711的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用而整體結(jié)合在本申請中。

背景技術(shù)：
由于體積效率、可靠性和工藝兼容性良好，濕式電容器在電路設(shè)計中的應(yīng)用日益增加。一般而言，與其它類型的電容器相比，濕式電容器每單位體積的電容更大，使其在高電流、高功率和低頻率的電路中非常重要。已經(jīng)開發(fā)的一種濕式電容器是濕式電解電容器，它包括一閥金屬陽極、一陰極和一液體電解質(zhì)。由于在陽極表面上形成了一層介質(zhì)金屬氧化物膜，這種電容器的單位電池電壓通常較高。包含閥金屬介質(zhì)的濕式電解電容器較好地結(jié)合了高電容和低漏電流的特點。另一種濕式電容器是其中陽極和陰極具有類似結(jié)構(gòu)和組成的濕式對稱電容器。由于在高電壓時，電解質(zhì)不可避免會發(fā)生分解，因此，這種電容器的單元電池電壓通常較低。然而，不管是電解電容器或?qū)ΨQ電容器，濕式電容器的陰極通常都包括一金屬基材和一防止受液體電解質(zhì)影響的導(dǎo)電涂層。導(dǎo)電涂層的電容通過感應(yīng)電流（如電化學(xué)過程）測定或通過非感應(yīng)機理（如雙電層結(jié)構(gòu)）測定。傳統(tǒng)的涂層包括活性炭、金屬氧化物（例如，二氧化鈮）等。然而，遺憾的是，這些涂層成本高昂，而且在某些條件下很容易剝離。因此，需要提供一種具有良好的熱性能、機械強度和電氣性能的濕式電解電容器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，公開了一種濕式電解電容器，其包括陽極、陰極和一與所述陽極和所述陰極連接的液體工作電解質(zhì)。所述陽極包括一涂覆電介質(zhì)的燒結(jié)多孔陽極體。所述陰極包括一金屬基材，在金屬基材上有導(dǎo)電聚合物涂層。所述導(dǎo)電聚合物涂層由微乳液通過陽極電化學(xué)聚合形成，以及所述微乳液包括前體單體、非離子表面活性劑、磺酸和溶劑。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，公開了一種濕式電解電容器，其包括陽極、液體工作電解質(zhì)和通常為圓柱形的金屬外殼，在所述外殼內(nèi)容納所述陽極和液體工作電解質(zhì)。所述陽極包一涂覆介質(zhì)且包含鉭的通常為圓柱形的燒結(jié)多孔陽極體。所述陽極進(jìn)一步包括從陽極近端沿縱向引出的陽極引線。在所述金屬外殼上沉積有導(dǎo)電聚合物涂層，從而所述涂層與所述液體電解質(zhì)連接。所述導(dǎo)電聚合物涂層由微乳液通過陽極電化學(xué)聚合形成，所述微乳液包括前體單體、非離子表面活性劑、磺酸和溶劑。根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，公開了一種形成濕式電容器陰極的方法，包括在金屬基材上涂覆微乳液，其中所述微乳液包括前體單體、非離子表面活性劑、磺酸和溶劑；將電極與所述金屬基材接觸；及向所述電極提供電流，促使所述前體單體的電解和氧化聚合，從而形成導(dǎo)電聚合物涂層。本發(fā)明的其它特點和方面將在下文進(jìn)行更詳細(xì)的說明。附圖說明本發(fā)明的完整和具體說明，包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的最佳實施例，結(jié)合附圖和附圖標(biāo)記在具體實施方式中作進(jìn)一步描述，在本說明書和附圖中，同一附圖標(biāo)記表示相同或者相似部件。附圖說明如下：圖1是本發(fā)明濕式電解電容器一個實施例的剖視圖；圖2是濕式電解電容器中所用陽極的一個實施例的透視圖；圖3是圖2所述陽極的側(cè)視圖；及圖4是圖2所述陽極的頂部視圖；圖5是本發(fā)明濕式電解電容器中所用陽極的另一個實施例的頂部視圖。具體實施方式應(yīng)該理解，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，下面的內(nèi)容僅作為本發(fā)明的示范性實施例的描述，并不是對本發(fā)明保護范圍的限制，本發(fā)明更廣泛的保護范圍將在示范性結(jié)構(gòu)中得到體現(xiàn)。本發(fā)明通常涉及一種濕式電解電容器，其包含一陽極氧化的多孔陽極體、一含有涂覆導(dǎo)電涂層的金屬基材的陰極，及一潤濕陽極上電介質(zhì)的工作電解質(zhì)。通過選擇性控制導(dǎo)電涂層形成的方式，本發(fā)明中導(dǎo)電涂層和金屬基材表面之間的表面接觸度得到增強。更具體地說，所乳述液是導(dǎo)包電含涂層前是體單通體過、金磺屬酸基、材非表離面子上表微面乳活液性的劑陽和極溶電劑化的學(xué)熱聚力合學(xué)（“穩(wěn)電定-的聚各合”向）同形性成液的體。混所合述物微。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過選擇性控制微乳液的各組分，可以實現(xiàn)多種益處。例如，微乳液的pH水平可以保持在相對中性水平，最大程度地降低單體在酸性條件下過早聚合的程度，從而延長微乳液的使用壽命。這一點可以通過使用非離子表面活性劑而不是離子表面活性劑，及選擇性控制離子磺酸組分相對于微乳液中其它非離子組分的相對濃度而實現(xiàn)。本發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，微乳液的性質(zhì)使其基本上能夠均勻地覆蓋基材表面，而且當(dāng)聚合時，還可以促進(jìn)低聚鏈在金屬基材表面附近和凹坑內(nèi)增長，提高堅韌性和機械穩(wěn)定性。下面將更為詳細(xì)地說明本發(fā)明的各種實施例。I.陰極A.金屬基材所述基材可以包括金屬，例如鉭、鈮、鋁、鎳、鉿、鈦、銅、銀、鋼（如不銹鋼）及它們的合金（如導(dǎo)電氧化物）、它們的復(fù)合物（如涂覆導(dǎo)電氧化物的金屬）等。鈦和鉭及它們的合金尤其適合用于本發(fā)明。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的那樣，基材的幾何結(jié)構(gòu)通?？梢宰兓?，例如可以是容器、罐、箔、片、篩和網(wǎng)等形狀。例如，在一個實施例中，金屬基材形成一個大致為圓柱形的外殼。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可以采用任何幾何結(jié)構(gòu)，如D-形、矩形、三角形、棱形等。外殼任選包括一蓋住陽極和電解質(zhì)的蓋子，蓋子可采用與外殼相同或不同的材料制造。如果需要的話，所述基材可進(jìn)行粗化處理，以增大其表面積，且增加導(dǎo)電聚合物粘附到基材上的程度。例如，在一個實施例中，對金屬基材表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻，如在表面涂上一種腐蝕性物質(zhì)的溶液（如鹽酸）。該表面還可以進(jìn)行電化學(xué)蝕刻，如對腐蝕性物質(zhì)的溶液施加電壓，使其進(jìn)行電解。將電壓升到足夠高，以在基材表面產(chǎn)生“火花”，人們認(rèn)為，“火花”會產(chǎn)生足夠高的局部表面溫度，將基材腐蝕。這種方法在Dreissig等人的美國專利申請公開文件2010/0142124中進(jìn)行了更為詳細(xì)的描述。除化學(xué)或電化學(xué)粗化方法之外，還可以采用機械粗化。例如，在一個實施例中，通過向至少部分基板噴射一股磨料（如砂）而對金屬基材表面進(jìn)行噴砂處理。B.微乳液陽極電化學(xué)聚合采用的微乳液通常包含一種前體單體分散在其中的溶劑作為連續(xù)相。微乳液中可以采用任何不同的溶劑，如乙醇、乙二醇、水等。在一個具體的實施例中，微乳液實質(zhì)上是水溶液。不管怎樣，溶劑（如水）占從大約50wt%到大約99wt%，在一些實施例中，占從大約70wt%到大約98wt%，在一些實施例中，占從大約80wt%到大約95wt%。同樣，微乳液的其它組分（如前體單體、非離子表面活性劑和磺酸）占微乳液的從大約為1wt%到大約50wt%，在一些實施例中，從大約為2wt%到大約30wt%，在一些實施例中，從大約為5wt%到大約20wt%。i.前體單體微乳液中可以采用能夠聚合形成導(dǎo)電聚合物的任何不同的前體單體。此類單體的具體實例包括，例如，吡咯類（如吡咯、烷基吡咯等）、噻吩類（如3,4-乙烯二氧噻吩）、苯胺類（例如烷基苯胺，如甲基苯胺，及烷氧基苯胺，如甲氧基苯胺），以及它們的衍生物和它們的組合?？梢圆捎靡环N單體形成均聚物，或采用兩種或多種單體形成共聚物。例如，在一個具體的實施例中，可以采用具有下述結(jié)構(gòu)通式的噻吩衍生單體：其中，T是O或S；D是任選取代C1-C5烯烴基（例如，亞甲基、乙烯基、正丙烯基、正丁烯基、正戊烯基等）；R7獨立地選自線性或支鏈的，任選取代C1-C18烷基（例如，甲基、乙基、正丙基或異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基等）；任選取代C5-C12環(huán)烷基（如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基等）；任選取代C6-C14芳基（如苯基、萘基等）；任選取代C7-C18芳烷基（如芐基，鄰、間、對-甲苯基、2,3-、2,4-、2,5-、2,6、3,4-、3,5-二甲苯基、三甲苯基等）；任選取代C1-C4羥烷基或羥基；及q是0-8的整數(shù)，在一些實施例中，是0-2的整數(shù)，在一些實施例中，是0。應(yīng)該理解的是，R7基團可與環(huán)體系中的一個或多個碳原子連接?！癉”或“R7”的取代基實例包括，例如，羥基、烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、鹵基、醚、硫醚、二硫化物、亞砜、砜、磺酸酯、氨基、醛、酮、羧酸酯、羧酸、碳酸酯、羧酸酯、氰基、烷基硅烷和烷氧基硅烷基、羧酰胺基等。尤其適合的噻吩單體是其中“D”為任選取代C2-C3烯基的噻吩單體。例如，可以使用具有下述結(jié)構(gòu)通式的任選取代3,4-烯烴二氧噻吩（3,4-alkylenedioxythiophenes）：其中，R7和q定義如上文所述。在一個具體實施例中，“q”是0，因此，單體是3,4-乙烯二氧噻吩。一個商業(yè)上合適的3,4-乙烯二氧噻吩的實例是HeraeusClevios以CleviosTMM名稱銷售的產(chǎn)品。當(dāng)然，如上所述，也可以采用3,4-乙烯二氧噻吩的衍生物。衍生物可以由相同的或不同的單體單元構(gòu)成，可以以純形式使用及以與另一種衍生物與/或單體的混合物的形式使用。例如，3,4-乙烯二氧噻吩合適的衍生物包括具有下述結(jié)構(gòu)通式的衍生物：其中，y是1至10，在一些實施例中，y是1至5，在一些實施例中，y是1至3，在一些實施例中y是1至2（如2）；及R是線性或支鏈的任選取代C1-C18烷基（例如，甲基、乙基、正丙基或異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基或叔丁基、正戊基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、1,2-二甲基丙基、2,2-二甲基丙基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十八烷基等）；任選取代C5-C12環(huán)烷基（如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基、環(huán)壬基、環(huán)癸基等）；任選取代C6-C14芳基（如苯基、萘基等）；任選取代C7-C18芳烷基（如芐基，鄰、間、對-甲苯基、2,3-、2,4-、2,5-、2,6、3,4-、3,5-二甲苯基、三甲苯基等）；任選取代C1-C4羥烷基、羥基；或它們的組合?！癛”的取代基實例包括，例如，羥基、烷基、環(huán)烷基、芳基、芳烷基、烷氧基、鹵基、醚、硫醚、二硫化物、亞砜、砜、磺酸酯、氨基、醛、酮、羧酸酯、羧酸、碳酸酯、羧酸鹽、氰基、烷基硅烷和烷氧基硅烷基、羧酰胺基等。此類聚合物的具體實例包括羥乙基化聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（y是2，R是OH）和羥甲基化聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（y是1，R是OH）。應(yīng)該理解的是，其它“R”也可與環(huán)體系中的一個或多個其它碳原子連接。同樣，合適的吡咯單體包括具有下述結(jié)構(gòu)通式的單體：其中，R1獨立地選自氫、烷基、鏈烯基、烷氧基、鏈烷酰基、烷硫基（alkythio）、芳氧基、烷基巰基烷基（alkylthioalkyl）、烷芳基、芳烷基、氨基、烷氨基、二烷氨基、芳基、烷基亞磺?；╝lkylsulfinyl）、烷氧基烷基、烷基磺酰基、芳硫基、芳基亞磺酰基（arylsulfinyl）、烷氧羰基、芳基磺?；?、丙烯酸、磷酸、膦酸、鹵素、硝基、氰基、羥基、環(huán)氧基、硅烷、硅氧烷、醇、芐基、羧酸酯、醚、胺基磺酸鹽、醚羧酸鹽、醚磺酸鹽、酯磺酸鹽和氨基甲酸乙酯；或者兩個R1一起形成亞烴基或亞烯基鏈，構(gòu)成3、4、5、6或7-元芳環(huán)或脂環(huán)，所述環(huán)可以任選包括一個或多個二價氮、硫或氧原子；及R2是氫、烷基、鏈烯基、芳基、鏈烷?；?、烷基巰基烷基、烷芳基、芳烷基、氨基、環(huán)氧基、硅烷基、硅氧烷、醇、芐基、羧酸酯、醚、醚羧酸鹽、醚磺酸鹽、酯磺酸鹽和氨基甲酸乙酯。在一個具體的實施例中，R1和R2都是氫。其它合適的吡咯可包括3-烷基吡咯，如3-己基吡咯；3,4-二烷基吡咯，如3,4-二己基吡咯；3-烷氧基吡咯，如3-甲氧基吡咯；及3,4-二烷氧基吡咯，如3,4-二甲氧基吡咯。微乳液中采用的單體的總濃度可以變化，但是，一般大約占微乳液重量的從大約0.1wt%到大約15wt%，在一些實施例中，從大約0.4wt%到大約10wt%，在一些實施例中從大約0.5wt%到大約5wt%。ii.非離子表面活性劑在微乳液中還采用非離子表面活性劑。非離子膠束的存在導(dǎo)致溶解度增加，形成微觀上均勻分布的膠束，并在某些情況下，形成前體單體溶液。例如，非離子表面活性劑，可具有一疏水基（如長鏈烷基或烷基化芳基）和包括一定數(shù)量（如1到大約30個）乙氧基和/或丙氧基單元的親水鏈。雖然并不一定需要，但是，具有某一親水/親油平衡值（“HLB”）的非離子表面活性劑有助于改善微乳液的穩(wěn)定性。HLB指數(shù)是本領(lǐng)域熟悉的，并且是衡量化合物親水和親油之間平衡的趨向性尺度，其中數(shù)字較小代表高親油性，而數(shù)字較高表示高親水性。在本發(fā)明的某些實施例中，非離子表面活性劑的HLB值是從大約5至大約20，在一些實施例中是從大約10至大約19，在一些實施例中，是從大約11至大約18。如果需要的話，可采用兩種或多種表面活性劑，它們具有或低于或高于所需要的HLB值，但他們一起具有的平均HLB值落入所需要的范圍內(nèi)。合適的非離子表面活性劑包括，例如，作為親水基團的聚氧乙烯鏈、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪醇醚、蔗糖脂肪酸酯和烴基聚葡糖苷（hydrocarbylpolyglycosides）。在一個實施例中，所述非離子表面活性劑包括作為親水基團的聚氧乙烯鏈，并且是選自由聚氧乙烯脂肪酸酯氫、化聚蓖氧麻油乙和烯聚脂氧肪醇乙烯醚、氫聚化氧蓖麻乙油烯單山梨脂醇肪酐酸酯脂肪等組酸酯成、的聚組，氧及乙烯它們甘油的單組合脂。肪尤酸其酯、合聚適氧的是乙烯聚氧乙烯脂肪醇醚，其中形成聚氧乙烯脂肪醇醚的脂肪醇是飽和的或不飽和的，且具有8至22個碳原子（如8至14個碳原子），并且聚氧乙烯結(jié)構(gòu)單元包括平均4至60個（如4至12個）氧化乙烯重復(fù)單元。此類表面活性劑的實例包括聚氧乙烯辛醚（如聚氧乙烯-5辛醚）、聚氧乙烯癸醚、聚氧乙烯十二烷基醚（如聚氧乙烯-8-十二烷基醚或聚氧乙烯-10-十二烷基醚）、聚氧乙烯十四烷基醚、聚氧乙烯棕櫚基醚、聚氧乙烯異十八烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯油醚、聚氧乙烯二十二烷基醚等。不管其具體形式如何，非離子表面活性劑都可以促進(jìn)前體單體液滴微乳液的形成。并不希望受理論限制，，我們認(rèn)為，這種液滴會導(dǎo)致在陽極電化學(xué)聚合期間在陰極基材表面上形成非常小的聚合物單元。此類更小的聚合物單元反過來能形成基本上均勻且具有優(yōu)異表面覆蓋度的涂層。例如，液滴的平均直徑是大約5微米或更低，在一些實施例中是大約4微米或更低，在一些實施例中是從大約10納米至大約2微米，在一些實施例中，是從大約20納米至大約1微米。術(shù)語“直徑”指的是采用已知技術(shù)，如光子相關(guān)光譜法、動態(tài)光散射法、準(zhǔn)彈性光散射法等測定的顆粒的“流體動力學(xué)當(dāng)量直徑”。這些方法通常以粒徑與布朗運動測定得到的粒子擴散性質(zhì)的相關(guān)性為基礎(chǔ)。布朗運動是由于粒子周圍溶劑的撞擊而導(dǎo)致的粒子無規(guī)則運動。粒子越大，布朗運動將越慢。速度由平移擴散系數(shù)定義。因此，測定的粒徑值與粒子在液體內(nèi)如何運動有關(guān)，并被稱為“流體動力學(xué)直徑”?？梢圆捎酶鞣N粒度分析儀以這種方式來測定粒徑。一個具體實例是CordouanVASCO3粒度分析儀。為了有助于實現(xiàn)前體單體要求的表面覆蓋度改進(jìn)，通常還要求將非離子表面活性劑的濃度相對前體單體選擇性地控制在某一范圍之內(nèi)。例如，微乳液中非離子表面活性劑的重量與前體單體的重量之比可以是從大約0.5至大約1.5，在一些實施例中，是從大約0.6至大約1.4，在一些實施例中，是才大約0.8至大約1.2。例如，非離子表面活性劑占微乳液的從大約0.2wt%到大約10wt%，在一些實施例中，從大約0.5wt%到大約8wt%，在一些實施例中，從大約1wt%到大約5wt%。iii.磺酸本發(fā)明的微乳液還包括充當(dāng)?shù)诙诫s劑的磺酸，為導(dǎo)電聚合物提供過量電荷，并穩(wěn)定其電導(dǎo)率。例如，此類酸導(dǎo)致微乳液具有一電導(dǎo)率，采用任何已知的電導(dǎo)儀（如OaktonConSeries11）在溫度23℃測定的電導(dǎo)率是從大約1至大約100毫西門子/厘米（“mS/cm”），在一些實施例中，是從大約5至大約60mS/cm，在一些實施例中，是從大約15至大約50mS/cm。還可以選擇性控制磺酸的性質(zhì)及其相對濃度，從而使微乳液的pH水平保持在上文所述相對中性，如保持在從大約5.0至大約8.5，在一些實施例中，保持在從大約5.5至大約8.0，在一些實施例中，保持在從大約6.0至大約7.5。例如，微乳液中磺酸的重量與前體單體的重量之比是從大約0.2至大約1.2，在一些實施例中，是從大約0.4至大約1.1，在一些實施例中，是從大約0.6至大約1.0。同樣，微乳液中磺酸的重量與非離子表面活性劑的重量之比是從大約0.2至大約1.2，在一些實施例中，是從大約0.3至大約0.9，在一些實施例中，是從大約0.4至大約0.8。所述磺酸通常是低分子量有機單磺酸、二磺酸或三磺酸。例如，這種酸的具體實例包括烷基磺酸（如2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等）；芳磺酸，如苯磺酸（如苯酚磺酸、苯乙烯磺酸、對-甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸等）和萘磺酸（如1-萘磺酸、2-萘磺酸、1,3-萘二磺酸、1,3,6-萘三磺酸、6-乙基-1-萘磺酸等）；蒽醌磺酸（如蒽醌-1-磺酸、蒽醌-2-磺酸、蒽醌-2,6-二磺酸、2-甲基蒽醌-6-磺酸等）；樟腦磺酸，以及它們的衍生物和混合物。芳磺酸，如1-萘磺酸、2-萘磺酸和/或?qū)?甲苯磺酸尤其適合應(yīng)用于膠態(tài)懸浮體中。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明采用的術(shù)語“磺酸”還包括能夠在水溶液中離解的上文所述酸的鹽，如鈉鹽、鋰鹽、鉀鹽等。例如，在一個實施例中，所述磺酸是1-萘磺酸鈉鹽或鉀鹽、2-萘磺酸鈉鹽或鉀鹽和/或?qū)?甲苯磺酸鈉鹽或鉀鹽。iv.其它組分除上述組分之外，微乳液還可以包含其它各種添加劑。例如，在某些實施例中，可以采用消泡劑來減少陽極電化學(xué)聚合期間非離子表面活性劑產(chǎn)生的泡沫的程度。例如，合適的消泡劑包括油、酯、醚、二醇、聚硅氧烷、長鏈含氧烴類（如C6至C12醇）等，以及它們的混合物。尤其合適的消泡劑是長鏈含氧烴類，如辛醇、癸醇和聚乙二醇。當(dāng)采用消泡劑時，消泡劑占微乳液的從大約0.01wt%到大約5wt%，在一些實施例中，從大約0.05wt%到大約4wt%，在一些實施例中，從占大約0.1wt%到大約2wt%。除消泡劑之外，微乳液中還可以采用范圍廣泛的其它添加劑。不過，本發(fā)明的一個具體益處是微乳液，及所得到的導(dǎo)電聚合物涂層，通常不含導(dǎo)電聚合物化學(xué)聚合期間所用氧化催化劑（如對-甲苯磺酸鐵（III）或鄰-甲苯磺酸鐵（III））中通常使用的鐵離子（如Fe2+或Fe3+），這些鐵離子在濕式電容器使用中通常遇到的高壓條件下會造成電介質(zhì)降解。例如，微乳液通常包含少于大約0.5wt%的這類鐵基氧化催化劑，在一些實施例中，少于大約0.1wt%，而在一些實施例中，少于大約0.05wt%（如0wt%）。B.陽極電化學(xué)聚合為了向金屬基材上涂覆微乳液，可以采用任何合適的涂布技術(shù)，如絲網(wǎng)印刷、浸漬、電泳涂裝和噴涂等。不管采用哪種涂布方法，微乳液內(nèi)的單體均是陽極電化學(xué)聚合，在金屬基材表面上形成導(dǎo)電聚合物涂層。例如，在一個實施例中，將金屬基材浸漬到包含本發(fā)明微乳液的槽內(nèi)。在槽內(nèi)放置一對電極用于電解。一個電極與電源的正極端子連接，并與金屬基材接觸。另一個電極與電源的負(fù)極端子及另一種惰性金屬連接。在操作期間，電源向電化電池中的電極提供電流，從而誘導(dǎo)電解質(zhì)電解，以及微乳液或溶液中的單體氧化聚合，沉積到金屬基材上。陽極電化學(xué)聚合通常在室溫進(jìn)行，以確保微乳液不會發(fā)生相分離。例如，微乳液可以保持在從大約15℃至大約80℃，在一些實施例中，保持在從大約20℃至大約75℃，在一些實施例中，保持在從大約25℃至大約50℃。陽極電化學(xué)聚合期間金屬基材與微乳液接觸的時間可以變化。例如，金屬基材可在此類溶液中浸漬從大約10秒至大約10分鐘。如果要求的話，可以重復(fù)上述多個聚合步驟，直到達(dá)到要求的涂層厚度。在這種情況下，可以采用本發(fā)明的方法和微乳液，或采用其它方法，如化學(xué)聚合法，聚合其它層。其它層（如化學(xué)聚合層）可以直接位于金屬基材上或位于電-聚合層上。不管怎樣，涂層的總目標(biāo)厚度通常取決于電容器要求的性能。一般說來，所得到的導(dǎo)電聚合物涂層的厚度是從大約為0.2微米（“μm”）到大約50μm，在一些實施例中，從大約為0.5μm到大約20μm，在一些實施例中從大約為1μm到大約5μm。應(yīng)該理解的是，基材上所有位置的涂層厚度并不一定相同。但是，基材上涂層的平均厚度通常位于以上所述范圍之內(nèi)。所得導(dǎo)電聚合物涂層包括通常是芳雜環(huán)單元π-共軛鏈的導(dǎo)電聚合物，并且在氧化后電導(dǎo)率增加。由于導(dǎo)電聚合物通常是半結(jié)晶的或無定形的，它還會消散和/或吸收與高電壓有關(guān)的熱量。這反過來可以防止在界面處發(fā)生液體電解質(zhì)相變（從液相轉(zhuǎn)向氣相）。導(dǎo)電聚合物通過吸收一些體積的液體電解質(zhì)而將出現(xiàn)某種程度的膨脹。根據(jù)本發(fā)明可以形成的此類π-共軛導(dǎo)電聚合物的實例包括聚雜環(huán)類（如聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺等）；聚炔烴；聚-對苯撐；聚苯酚鹽等。在一個具體實施例中，所述取代聚噻吩具有下述結(jié)構(gòu)通式：其中，T、D、R7和q定義如上文所述；及n是1–2,000，在一些實施例中，n是2-500，在一些實施例中，n是4–350。尤其適合的噻吩聚合物是“D”為任選取代C2-C3烯烴基的噻吩聚合物。例如，聚合物可為具有下述結(jié)構(gòu)通式的任選取代聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：II.陽極陽極包括由閥金屬組合物形成的燒結(jié)多孔體。閥金屬組合物包含一種閥金屬（即能夠氧化的金屬）或基于閥金屬的化合物，如鉭、鈮、鋁、鉿、鈦及它們各自的合金、氧化物、氮化物等。例如，閥金屬組合物可包含一種鈮的導(dǎo)電氧化物，如鈮氧原子比為1:1.0±1.0的鈮的氧化物，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.3，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.1，在一些實施例中，鈮氧原子比為1:1.0±0.05。鈮的氧化物可以是NbO0.7、NbO1.0、NbO1.1和NbO2。這種閥金屬氧化物的實例在Fife美國專利US6,322,912、Fife等人的美國專利US6,391,275、Fife等人的美國專利US6,416,730、Fife的美國專利US6,527,937、Kimmel等人的美國專利US6,576,099、Fife等人的美國專利US6,592,740、Kimmel等人的美國專利US6,639,787、Kimmel等人的美國專利US7,220,397，及Schnitter公開的美國專利申請US2005/0019581、Schnitter等人公開的美國專利申請US2005/0103638及Thomas等人公開的美國專利申請US2005/0013765均有所描述，以上專利以全文的形式引入本專利中作為參考。為了形成陽極，通常采用閥金屬組合物的粉末。粉末可以包含各種不同形狀的顆粒，如結(jié)節(jié)狀、角狀、片狀等及這些形狀的混合。尤其適合的粉末是CabotCorp.（如C255片狀粉末、TU4D片狀/結(jié)節(jié)狀粉末等）及H.C.Starck（例如NH175結(jié)節(jié)狀粉末）供應(yīng)的鉭粉。在某些情況下，粉末具有較低的比電荷，以優(yōu)化得到能夠耐受較高工作電壓的厚介質(zhì)層的能力。也就是說，粉末的比電荷低于大約20,000微法拉*伏特/克(“μF*V/g”)，在一些實施例中從大約1,000μF*V/g到大約20,000μF*V/g，在一些實施例中從大約2,000到大約15,000μF*V/g。不過，也可以使用比電荷相對較高的粉末。例如，這種高比電荷粉末的比電荷是從大約20,000至大約450,000μF*V/g，在一些實施例中，是從大約30,000至大約350,000μF*V/g或更高，在一些實施例中，是從大約40,000至大約300,000μF*V/g，在一些實施例中，是從大約50,000至大約200,000μF*V/g。所述粉末可采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的方法形成。例如，前體鉭粉可通過使用還原劑（如氫氣、鈉、鉀、鎂、鈣等）還原鉭鹽（如氟鉭酸鉀（K2TaF7、氟鉭酸鈉（Na2TaF7）、五氯化鉭（TaCl5）等）形成。這種粉末可以是成塊的，如在惰性或還原性氣氛中進(jìn)行一個或多個加熱處理步驟。所述粉末還可以采用本領(lǐng)域熟悉的其它各種任選方法處理，如研磨、脫氧、浸析、摻雜等。粉末還可與粘結(jié)劑（binder）和/或潤滑劑混合，以保證在壓制形成陽極體時各顆粒彼此適當(dāng)?shù)卣辰Y(jié)。例如，合適的粘結(jié)劑包括聚（乙烯醇縮丁醛）；聚乙酸乙烯酯；聚乙烯醇；聚乙烯吡咯烷酮；纖維素聚合物，如羧甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素和甲基羥乙基纖維素；無規(guī)聚丙烯；聚乙烯；聚乙二醇（如陶氏化學(xué)的Carbowax）；聚苯乙烯、聚（丁二烯/苯乙烯）；聚酰胺、聚酰亞胺和聚丙烯酰胺，高分子量聚醚；環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷的共聚物；氟聚合物，如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟-烯烴共聚物；丙烯酸聚合物，如聚丙烯酸鈉、聚（低烷基丙烯酸酯）、聚（低烷基甲基丙烯酸酯）及低烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；脂肪酸和蠟，如硬脂脂肪酸及其它皂質(zhì)脂肪酸、植物蠟、微晶蠟（精制石蠟）等。粘結(jié)劑可在溶劑中溶解和分散。典型溶劑實例包括水、醇等。使用粘結(jié)劑和/或潤滑劑時，其百分含量是總重量的從大約0.1%到大約8%。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不要求使用粘結(jié)劑與/或潤滑劑。采用粉末壓制設(shè)備將所得粉末壓實而形成壓片（pellet）。例如，壓模可采用包含一個模具及一個或多個模沖的一站式壓力機。或者，還可采用僅使用單模具和單下模沖的砧型壓模。單站壓模有幾種基本類型，例如，具有不同生產(chǎn)能力的凸輪壓力機、肘桿式壓力機/肘板壓力機和偏心壓力機/曲柄壓力機，例如可以是單動、雙動、浮動模壓力機、可移動平板壓力機、對置柱塞壓力機、螺旋壓力機、沖擊式壓力機、熱壓壓力機、壓印壓力機或精整壓力機。粉末可在陽極引線（如鉭線）周圍壓實。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，在壓制與/或燒結(jié)陽極體后，陽極引線或者可與陽極體連接（如焊接）。壓實后，可以采用各種方法脫除任何粘結(jié)劑/潤滑劑。例如，在某些實施例中，將所述顆粒在真空下在某一溫度（如從大約150℃至大約500℃）條件下加熱幾分鐘，脫除粘結(jié)劑/潤滑劑。所述顆粒還可以采用液體溶液洗滌而幫助脫除粘結(jié)劑/潤滑劑，如Bishop等人的美國專利US6,197,252中所述，該專利以全文的形式引入本專利中。陽極體一旦形成后，即進(jìn)行燒結(jié)。燒結(jié)溫度、氣氛和時間取決于多種因素，如陽極類型、陽極尺寸等。一般來說，燒結(jié)從大約800℃-大約1900℃條件下進(jìn)行，在一些實施例中，從大約1000℃-大約1500℃，在一些實施例中，從大約1100℃-大約1400℃條件下進(jìn)行，燒結(jié)時間從大約5分鐘–大約100分鐘，在一些實施例中，從大約30分鐘–大約60分鐘。如果需要的話，燒結(jié)可在限制氧原子轉(zhuǎn)移到陽極的氣氛中進(jìn)行。例如，燒結(jié)可在還原性氣氛中進(jìn)行，如在真空、惰性氣體、氫氣等中進(jìn)行。還原性氣氛的壓力從大約10托至大約2000托，在一些實施例中，從大約100托至大約1000托，在一些實施例中，從大約100托至大約930托。也可以使用氫氣和其它氣體（如氬氣或氮氣）的混合物。例如，參考圖2-4，圖中畫出了陽極20的一個實施例，包含一多孔燒結(jié)體22，所述多孔燒結(jié)體具有至少一個設(shè)置在近端34和相對遠(yuǎn)端36之間的至少一個側(cè)壁24。近端34與/或遠(yuǎn)端36的截面形狀通常根據(jù)陽極體22所需要的形狀而異。例如，在這個具體的實施例中，近端34和遠(yuǎn)端36都具有圓形截面形狀，因此陽極體22通常是圓柱形?？梢园ㄆ渌线m的形狀，如方形、矩形、三角形、六邊形、八邊形、七邊形、五邊形、梯形、橢圓形、星形、正弦形等。陽極體22具有在近端34和遠(yuǎn)端36之間定義的縱向“z”的長度、“x”方向的寬度及“y”方向的深度。在所示實施例中，寬度和深度均定義在側(cè)壁24之間。雖然并沒有要求，但是，陽極體22的長度通常大于其寬度和/或深度。例如，在某些實施例中，長度和寬度及長度和深度之比是從大約1至大約30，在一些實施例中是從大約1.1至大約10，在一些實施例中是從大約1.5至大約5。例如，陽極20的長度是從約0.5至約100毫米，在一些實施例中，從約1至約60毫米，在一些實施例中，從約5至約30毫米。陽極體22的寬度是從大約0.5到大約50毫米，在一些實施例中，是從大約1到大約40毫米，在一些實施例中，是從大約4到大約30毫米。同樣，陽極體22的深度是從大約0.5到大約50毫米，在一些實施例中，是從大約1到大約40毫米，在一些實施例中，是從大約4到大約30毫米。當(dāng)然，當(dāng)陽極體本質(zhì)上是圓柱形時，其寬度和深度將相同。在某些實施例中，至少有一個縱向延伸的通道嵌入陽極體內(nèi)。正如熟悉本領(lǐng)域的人員了解的那樣，這種通道可在壓制期間形成。例如，壓模可以包含與所需通道形狀對應(yīng)的一個或多個縱向凹口。采用這種方式，粉末在凹口周圍壓制，從而當(dāng)從模具上取下陽極體時，所得到的陽極體在模具中縱向凹口曾經(jīng)所在區(qū)域形成縱向通道。這些通道具有相對較高的縱橫比（長度除以寬度），如大約2或更高，在一些實施例中，是大約5或更高，在一些實施例中，是從大約10至大約200，在一些實施例中，是從大約15至大約150，在一些實施例中，是從大約20至大約100，在一些實施例中，是從大約30至大約60。這種通道可以顯著增大陽極的外表面積，從而增強陽極散熱程度，提高陽極氧化期間陽極氧化電解質(zhì)通過陽極體孔隙的可能性。例如，再次參考圖2-4，陽極體22可以包含嵌入側(cè)壁24內(nèi)的通道28。各通道28是“縱向延伸的”是指它們的長度在陽極體22的縱向“z”上。不過，雖然圖2-4的通道28基本上與縱向平行，但是，并不要求一定是這樣。例如，其它合適的實施例可以包括一個或多個與陽極體縱向并不平行的螺線、螺旋形等縱向延伸通道。這種縱向延伸通道的數(shù)量可以變化，但是，一般是從1至20個，在一些實施例中，是從2至15個，在一些實施例中，是從4至10個。當(dāng)采用多個通道時，一般需要將各通道繞陽極的中心縱軸對稱、等距地排布，不過這也不是必須的。例如，在圖2-4中，圖示的陽極體22包含五（5）條獨立的通道28。另一方面，圖5畫出了一個替代實施例，其中采用了六（6）條獨立的通道228。不過，在每個具體的實施例中，所述通道通常以對稱的方式分布在陽極體縱向中心“C”的周圍。各通道28的至少一部分具有相對較高的縱橫比（長度除以寬度）。例如，通道28的長度“L1”（圖3）是從大約0.5到大約100毫米，在一些實施例中，是從大約1到大約60毫米，在一些實施例中，是從大約5到大約30毫米。同樣，通道28的寬度“W1”（圖3和圖4）的范圍是從大約0.01至大約20毫米，在一些實施例中，是從大約0.02至大約15毫米，在一些實施例中，是從大約0.05至大約4毫米，在一些實施例中，是從大約0.1至大約2毫米。圖2-4所示通道28沿陽極體22的整個長度縱向“L”延伸，并與近端34和遠(yuǎn)端36交叉。然而，應(yīng)該理解的是，一個或多個通道還可以僅沿陽極體部分長度延伸，從而它們僅與陽極體一端交叉，或不與陽極體任一端交叉。通道嵌入陽極體內(nèi)的程度可以進(jìn)行選擇性控制，以在增大的表面和陽極結(jié)構(gòu)的完整性之間實現(xiàn)平衡。也就是說，如果通道的深度太大的話，可能很難將陽極壓進(jìn)物理上堅固的結(jié)構(gòu)內(nèi)。同樣，如果深度太小的話，可能無法實現(xiàn)所要求的有益效果。因此，在大多數(shù)實施例中，各通道是內(nèi)嵌的，這樣通道沿一方向上延長約為處于同一方向上的陽極體厚度的2%至60%，在一些實施例中，從大約5%至大約50%，在一些實施例中，從大約10%至大約45%。例如，再次參考圖3，圖中所示的一個通道28沿方向“T”延伸。在此實施例中，“T”方向上通道28的長度除以“T”方向上多孔陽極體22的厚度，乘以100，所得結(jié)果位于上文提到的百分?jǐn)?shù)范圍之內(nèi)。當(dāng)然，每個通道的深度并不需要相同。例如，參考圖5，圖中所示陽極220的一個實施例包含第一通道228和第二通道229。在這個具體的實施例中，第一通道228伸到陽極體內(nèi)的程度大于第二通道229。例如，第一通道228中的一個通道，沿方向“T1”延伸長度約為處于同一方向上的陽極體厚度的15%至大約60%，在一些實施例中，從大約20%至大約50%，在一些實施例中，從大約25%至大約45%。類似地，第二通道229中的一個通道，沿方向“T2”延伸長度約為處于同一方向上的陽極體厚度的2%至大約40%，在一些實施例中，從大約5%至大約35%，在一些實施例中，從大約10%至大約25%。這種結(jié)構(gòu)可以有效地將更深的通道（如更大的表面積）的益處和更淺的通道的益處（如更大的物理完整性）相結(jié)合。在這種實施例中，更深的通道的數(shù)量可以是從1個至10個，在一些實施例中，是從2個至6個，在一些實施例中，是從2個至4個，同樣，更淺的通道的數(shù)量是從1個至10個，在一些實施例中，是從2個至6個，在一些實施例中，是從2個至4個。通常，陽極還包括一陽極引線，幫助將陽極與所得電容器的端子連接。引線可采用任何導(dǎo)電材料制作，如鉭、鈮、鎳、鋁、鉿、鈦等，以及它們的氧化物和/或氮化物。雖然并不要求，但是，通常要求引線沿與通道相同的縱向延伸。例如，在圖2-4的實施例中，陽極引線30從陽極體22的近端34沿縱向“z”延伸?？梢圆捎酶鞣N方法實現(xiàn)與陽極20的電接觸，如采用電阻焊或激光焊連接引線30?；蛘?，引線30可在其形成期間嵌入到陽極體內(nèi)（如在燒結(jié)前）。不管是否存在通道，多孔陽極體可以進(jìn)行陽極氧化（“陽極氧化（anodized）”），以在陽極上面和/或內(nèi)部形成一介質(zhì)層。例如，鉭（Ta）陽極體可經(jīng)陽極氧化變?yōu)槲逖趸g（Ta2O5）。一般說來，陽極氧化首先是在陽極體上涂覆一種溶液，例如將陽極浸到電解質(zhì)中。通常采用溶劑，如水（如去離子水）。為了增強離子電導(dǎo)率，可以采用在溶劑中能夠離解而形成離子的化合物。此類化合物的實例包括，例如，酸，如下文電解質(zhì)部分所述。例如，酸（如磷酸）占陽極氧化溶液的含量可以從大約為0.01wt%到大約5wt%，在一些實施例中，從大約為0.05wt%到大約0.8wt%，在一些實施例中，從大約為0.1wt%到大約0.5wt%。若需要的話，也可以采用酸的混合物。使電流通過陽極氧化溶液，形成介質(zhì)層。形成電壓值決定介質(zhì)層的厚度。例如，一開始以恒電流模式建立電源供應(yīng)，直到達(dá)到要求的電壓。然后，可將電源供應(yīng)切換到恒電位模式，以確保在陽極整個表面形成要求的介質(zhì)層厚度。當(dāng)然，也可以采用人們熟悉的其它方法，如脈沖恒電勢法或階躍恒電勢法。陽極氧化發(fā)生時的電壓范圍一般是從大約4到大約250V，在一些實施例中，是從大約9到大約200V，在一些實施例中，是從大約20到大約150V。在陽極氧化期間，陽極氧化溶液可保持在較高溫度，如大約30℃或更高，在一些實施例中，從大約為40℃到大約200℃，在一些實施例中，從大約50℃到大約100℃。陽極氧化還可在室溫或更低溫度下進(jìn)行。所得到的介質(zhì)層可在陽極表面形成或在陽極孔內(nèi)形成。III.工作電解質(zhì)工作電解質(zhì)是一種可在陽極內(nèi)浸漬的液體，或者它可以在生產(chǎn)后期加入到電容器內(nèi)。液體電解質(zhì)通常均勻潤濕介質(zhì)層。多種合適的電解質(zhì)在Evans等人的美國專利US5,369,54和US6,594,140中進(jìn)行了描述。一般說來，電解質(zhì)是離子導(dǎo)電的,其采用任何熟悉的電導(dǎo)儀（如OaktonConSeries11）在溫度23℃測定的電導(dǎo)率是從大約0.1至大約20西門子/厘米（“S/cm”），在一些實施例中，是從大約0.2至大約10S/cm，在一些實施例中，是從大約0.5至大約5S/cm。在上面提到的范圍內(nèi)，人們認(rèn)為，電解質(zhì)的離子導(dǎo)電性使電場延伸到電解質(zhì)內(nèi)，其長度（德拜長度）足夠?qū)е旅黠@的電荷分離。這一點使電介質(zhì)的勢能延伸到電解質(zhì)，因此，所得電容器儲存的勢能比根據(jù)介質(zhì)厚度預(yù)測的更高。換句話說，電容器可充電壓超過電介質(zhì)的形成電壓。例如，電容器可充電壓與形成電壓之比可從大約1.0到2.0，在一些實施例中，從大約1.1到大約1.8，在一些實施例中，從大約1.2到大約1.6。舉例來說，電容器可充電壓可從大約200到大約350V，在一些實施例中，是從大約220到大約320V，在一些實施例中，是從大約250到大約300V。液體電解質(zhì)通常為液體形式，如溶液（如水溶液或非水溶液）、微乳液、膠體等。例如，電解質(zhì)可以是酸（如硫酸、磷酸或硝酸）、堿（如氫氧化鉀）或鹽（如銨鹽，如硝酸鹽）的水溶液，以及本領(lǐng)域已知的任何其它合適的電解質(zhì)，如溶解在有機溶劑中的鹽（如溶解在乙二醇類溶液中的銨鹽）。其它多種電解質(zhì)在Evans等人的美國專利US5,369,547和US6,594,140號中進(jìn)行了描述。通過選擇某一濃度范圍的離子化合物（如酸、堿、鹽等），可以實現(xiàn)要求的離子電導(dǎo)率。在一個具體的實施例中，弱有機酸鹽在實現(xiàn)要求的電解質(zhì)電導(dǎo)率方面是有效的。鹽的陽離子可能包括單原子陽離子，如堿金屬（如Li+、Na+、K+、Rb+或Cs+）、堿土金屬（如Be2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+或Ba2+）、過渡金屬（如Ag+、Fe2+、Fe3+等）以及多原子陽離子，如NH4+。一價銨（NH4+）、鈉（Na+）、鋰（Li+）是尤其適合本發(fā)明的陽離子。用于形成鹽的陰離子的有機酸是“弱酸”,是指其在23℃時測定的典型一級酸離解常數(shù)（pKa1）為大約0至大約11，在一些實施例中，為大約1至大約10，在一些實施例中，從大約2至大約10。本發(fā)明可以使用任何合適的弱有機酸，如羧酸，如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙二酸、琥珀酸、水楊酸、磺基水楊酸、己二酸、馬來酸、蘋果酸、油酸、五倍子酸、酒石酸（如右旋酒石酸、內(nèi)消旋酒石酸等）、檸檬酸、甲酸、乙酸、乙醇酸、草酸、丙酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、戊二酸、葡糖酸、乳酸、天冬氨酸、谷氨酸、衣康酸、三氟乙酸、巴比妥酸、肉桂酸、苯甲酸、4-羥基苯甲酸、氨基苯甲酸等；及以上各酸的混合物等。在用于形成鹽方面，多元酸（如二元酸、三元酸等）尤其符合要求，如己二酸（pKa1為4.43，pKa2為5.41）、α-酒石酸（pKa1為2.98和pKa2為4.34）、內(nèi)消旋酒石酸（pKa1為3.22和pKa2為4.82）、草酸（pKa1為1.23和pKa2為4.19）、乳酸（pKa1為3.13，pKa2為4.76和pKa3為6.40）等。雖然，實際用量可根據(jù)具體使用的鹽、其在電解質(zhì)所用溶劑中的溶解度和存在的其它組分而變化，但是，此類弱有機酸鹽在電解質(zhì)中的含量是從大約為0.1到大約25wt%，在一些實施例中，從大約0.2到大約20wt%，在一些實施例中，從大約0.3到大約15wt%，在一些實施例中，從大約0.5到大約5wt%。電解質(zhì)通常是水溶液是指其包含水相溶劑，如水（如去離子水）。例如，水（如去離子水）可以占電解質(zhì)的從大約20wt%到大約95wt%，在一些實施例中，從大約30wt%到大約90wt%，在一些實施例中，從大約40wt%到大約85wt%。還可以使用第二溶劑，以形成溶劑混合物。合適的第二溶劑可以包括，例如，二醇（如乙二醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、己二醇、聚乙二醇、乙氧基二甘醇、二丙二醇等）；乙二醇醚（如甲基乙二醇醚、乙基乙二醇醚、異丙基乙二醇醚等）；醇（例如，甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和丁醇）；酮（例如，丙酮、甲基乙基酮和甲基異丁基酮）；酯（例如，乙酸乙酯、醋酸丁酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯等）；酰胺（例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基辛/癸脂肪酸酰胺和N-烷基吡咯烷酮）；亞砜或砜（例如，二甲亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜）等。此類溶劑混合物通常從大約40wt%到大約80wt%的水，在一些實施例中，含從大約50wt%到大約75wt%的水，在一些實施例中，含從大約55wt%到大約70wt%的水，而第二溶劑含從大約20wt%到大約60wt%，在一些實例中，從大約25wt%到大約50wt%，在一些實施例中，從大約30wt%到大約45wt%。例如，第二溶劑占電解質(zhì)從大約5wt%到大約45wt%，在一些實施例中，從大約占10wt%到大約40wt%，在一些實施例中，從大約占15wt%到大約35wt%。如果需要的話，電解質(zhì)可以相對中性，pH是從大約4.5到大約7.0，在一些實施例中，pH是從大約5.0到大約6.5，在一些實施例中，是從大約5.5到大約6.0。為了幫助達(dá)到要求的pH值，可以使用一種或多種pH調(diào)節(jié)劑（如酸、堿等）。在一個實施例中，采用一種酸將pH值降低到要求的范圍。合適的酸包括，例如，上文所述有機酸；無機酸，如鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、多磷酸、硼酸、有機硼酸（boronicacid）等；及它們的混合物。雖然pH調(diào)節(jié)劑的總濃度可能有所不同，但是，它們占電解質(zhì)的含量從大約0.01wt%到10wt%，在一些實施例中，從大約0.05wt%到5wt%，在一些實施例中，從大約0.1wt%到2wt%。電解質(zhì)還可以包含幫助改善電容器電氣性能的其它組分。例如，在電解質(zhì)中可以使用去極化劑，幫助抑制電解電容器陰極處氫氣的產(chǎn)生，氫氣的產(chǎn)生會導(dǎo)致電容器膨脹，最終引發(fā)故障。使用去極化劑時，去極化劑在電解質(zhì)中的含量是從大約1到大約500ppm，在一些實施例中，從大約10到大約200ppm，在一些實施例中，從大約20到大約150ppm。合適的去極化劑可包括硝基芳香化合物，如2-硝基苯酚、3-硝基苯酚、4-硝基苯酚、2-硝基苯甲酸、3-硝基苯甲酸、4-硝基苯甲酸、2-硝基苯乙酮、3-硝基苯乙酮、4-硝基苯乙酮、2-硝基茴香醚、3-硝基茴香醚、4-硝基茴香醚、2-硝基苯甲醛、3-硝基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、2-硝基芐醇、3-硝基芐醇、4-硝基芐醇、2-硝基鄰苯二甲酸、3-硝基鄰苯二甲酸、4-硝基鄰苯二甲酸等。尤其適合本發(fā)明使用的硝基芳香化合物去極化劑是被一個或多個烷基取代（如甲基、乙基、丙基、丁基等）的硝基苯甲酸及其酸酐或鹽。此類烷基取代硝基苯甲酸化合物的具體實例包括，例如，2-甲基-3-硝基苯甲酸；2-甲基-6-硝基苯甲酸；3-甲基-2-硝基苯甲酸；3-甲基-4-硝基苯甲酸；3-甲基-6-硝基苯甲酸；4-甲基-3-硝基苯甲酸；及其酸酐或鹽等。這些組分結(jié)合到電容器內(nèi)的具體方式并不重要，并且可以采用幾種方法實現(xiàn)結(jié)合。例如，參考圖1，圖中畫出了電解電容器40的一個實施例，包括與陽極20電連接的工作電解液44，和根據(jù)本發(fā)明形成的陰極43。陰極43通常采用涂覆陽極電化學(xué)聚合層49的基材41形成。在所示實施例中，基材41形成通常為圓柱形的外殼。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的外殼可以采用任何幾何結(jié)構(gòu)，如矩形、三角形、棱形等。外殼任選包括一個蓋住陽極和電解質(zhì)的蓋子，蓋子可采用與外殼相同或不同的材料制造。也可以采用密封23（如玻璃-金屬）連接并密封陽極20至陰極43。還可以采用電絕緣襯套89（如聚四氟乙烯（“PTFE”））和/或支架91，幫助穩(wěn)定陽極20和引線42，并在電容器內(nèi)保持要求的間距。如果需要的話，還可以在陰極43和陽極20之間放置一個分隔器（未畫出），防止陽極和陰極直接接觸。適用于這種目的的合適材料實例包括，例如，多孔聚合物材料（如聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯等）、多孔無機材料（如玻璃纖維墊、多孔玻璃砂紙等）、離子交換樹脂材料等。具體實例包括離子全氟磺酸聚合物膜（如E.I.DuPontdeNemeours&Co.的NafionTM）、磺化氟碳聚合物膜、聚苯并咪唑（PBI）膜和聚醚醚酮（PEEK）膜。為了優(yōu)化電容器的體積效率，通常要求分隔器的厚度相對較小。例如，當(dāng)使用分隔器時，分隔器的厚度通常是從大約5到大約250毫米，在一些實施例中，從大約10到大約150毫米，在一些實施例中，從大約15到大約100毫米。所述蓋子或外殼定義了一內(nèi)部孔口（internalorifice），從該孔口延伸出一基本中空、尺寸和形狀足夠容納陽極引線的導(dǎo)電管56。導(dǎo)管56通常采用金屬，例如鉭、鈮、鋁、鎳、鉿、鈦、銅、銀、鋼（如不銹鋼）及各自的合金（如導(dǎo)電氧化物）、復(fù)合物（如涂覆導(dǎo)電氧化物的金屬）等制造。在組裝和密封（例如，焊接）期間和/在組裝和密封（例如，焊接）后，可通過裝料口將電解質(zhì)加入到外殼內(nèi)?？蓪㈦娙萜鞣胖迷谡婵帐覂?nèi)，這樣，加料口伸到電解質(zhì)貯藏室中而完成電解質(zhì)加料。當(dāng)真空室抽真空時，電容器內(nèi)的壓力降低。當(dāng)真空釋放時，電容器內(nèi)的壓力重新平衡，電解質(zhì)通過加料口吸入電容器內(nèi)。不管具體結(jié)構(gòu)如何，本發(fā)明的電容器都具有優(yōu)異的電氣特性。例如，電容器具有較高的體積效率，例如，在頻率120Hz及室溫（如25℃）時測定的體積效率從大約50,000μF*V/cm3至大約300,000μF*V/cm3，在一些實施例中，從大約60,000μF*V/cm3到大約200,000μF*V/cm3，在一些實施例中，從大約80,000μF*V/cm3至大約150,000μF*V/cm3。部件的形成電壓乘以其電容，然后將所得乘積除以部件體積即得到體積效率。例如，部件的電容520μF，形成電壓是175伏特，兩者的乘積是91,000μF*V。如果部件占據(jù)的體積大約是0.8cm3，則體積效率大約是113,750μF*V/cm3。電容器還具有較高的貯存能量，使其適合高脈沖應(yīng)用。能量通常按照公式E=1/2*CV2確定，其中C是以法拉（F）表示的電容，V是以伏特（V）表示的電容器工作電壓。例如，電容可以采用電容計（如Keithley3330PrecisionLCZ，帶Kelvin引線，2伏特偏壓和1伏特信號）在工作頻率從10到120Hz（如120Hz）和溫度23℃時測定。例如，電容器的貯存能量大約為2.0焦耳每立方厘米（J/cm3）或更高，在一些實施例中大約為3.0J/cm3或更高，在一些實施例中為從大約3.5J/cm3到大約10.0J/cm3，在一些實施例中，從大約4.5到大約8.0J/cm3。同樣，電容大約為1毫法拉/平方厘米（“mF/cm2”）或更高，在一些實施例中，約為2mF/cm2或更高，在一些實施例中，從大約5到大約50mF/cm2，在一些實施例中，從大約8到大約20mF/cm2。電容器還具有相對較高的“擊穿電壓”（電容器失效時的電壓），如大約為180伏特或更高，在一些實施例中，大約為200伏特或更高，在一些實施例中，從大約210至大約260伏特。在頻率120Hz，偏壓2伏特，信號1伏特條件下測定時，等效串聯(lián)電阻（“ESR”）-當(dāng)電容器在電子電路中充電和放電時，電容器充當(dāng)電阻的程度-可低于約15,000毫歐，在一些實施例中，低于約10,000毫歐，在一些實施例中，低于約5,000毫歐，在一些實施例中，從大約1到大約4500毫歐。此外，漏電流通常指的是從一個導(dǎo)體通過一個絕緣體流向附近一個導(dǎo)體的電流，它也可以保持在相對較低的水平。例如，本發(fā)明電容器的歸一化漏電流的數(shù)值，在一些實施例中低于大約1μA/μF*V，在一些實施例中，低于大約0.5μA/μF*V，在一些實施例中，低于約0.1μA/μF*V，其中μA是微安，μF*V是額定電容和額定電壓的乘積。漏電流采用漏電流測試儀（例如英國MantracourtElectronics有限公司的MC190漏電測試儀）在溫度23℃、某一額定電壓及充電從大約60到大約300秒后進(jìn)行測定。甚至在高溫老化較長時間后，以上ESR和歸一化漏電流仍然能夠得到保持。例如，在溫度范圍從大約100℃到大約250℃，在一些實施例中，從大約100℃到大約200℃（如100℃、125℃、150℃、175℃或200℃）時，這些數(shù)值可保持大約100小時或更長，在一些實施例中，可保持從大約300小時到大約2500小時，一些實施例中，可保持從大約400小時到大約1500小時（如500小時、600小時、700小時、800小時、900小時、1000小時、1100小時或1200小時）。本發(fā)明的電解電容器可用于各種應(yīng)用，包括但不限于醫(yī)療器械，如植入式除纖顫器、起搏器、心電復(fù)律器、神經(jīng)刺激器、給藥裝置等；汽車應(yīng)用；軍事應(yīng)用，如雷達(dá)系統(tǒng)；消費者電子產(chǎn)品，如無線電、電視等。例如，在一個實施例中，電容器可用于植入式醫(yī)療器械中，為患者提供高電壓治療（如為大約500伏特和大約850伏特之間，或者，如果要求的話，大約600和大約900伏特之間）。該器械可包含一全密封并生物惰性的容器或外殼。通過靜脈，采用一根或多根引線將器械與患者心臟電連接。配備心臟電極，以感知心臟活動和/或向心臟提供電壓。在心臟的一個或多個心室和心房附近，配備至少一部分引線（如引線末端），或至少一部分引線與心臟的一個或多個心室和心房接觸。該器械還包含一個電容器組，所述電容器組一般包含兩個或多個串聯(lián)連接的電容器，并與器械內(nèi)部或外部的電池連接，為電容器組提供能量。部分由于電導(dǎo)率較高，本發(fā)明的電容器具有優(yōu)異的電氣性能，因此，適合用于植入式醫(yī)療器械的電容器組。通過下述實例可以更好地理解本發(fā)明。采用的材料實例中采用下述材料。EDT=3,4-乙烯二氧噻吩(Hereaus)；TSA=對-甲苯磺酸鈉鹽；及POE-10-LE=聚氧乙烯-10-十二烷基醚（或十乙二醇單癸醚）。試驗程序等效串聯(lián)電阻（ESR）等效串聯(lián)電阻可以采用帶Kelvin引線的Keithley3330精密LCZ測試儀，在直流偏壓2.2伏特、峰-峰正弦信號0.5伏特時進(jìn)行測定。工作頻率采用120Hz，溫度采用23℃+2℃。電容電容可以采用帶Kelvin引線的Keithley3330精密LCZ測試儀，在直流偏壓2.2伏特、峰-峰正弦信號0.5伏特時進(jìn)行測定。工作頻率采用120Hz，溫度采用23℃+2℃。漏電流：漏電流（“DCL”）采用泄漏試驗儀在溫度23℃+2℃和達(dá)到額定電壓至少60秒后測定。實例1-7采用JetStreemBlasterII(SCMSystem,Inc.)對七（7）個圓柱形鉭罐進(jìn)行噴砂處理大約20秒。然后，將這些樣品放進(jìn)超聲波水浴槽中除油（degreased），并在85℃干燥5分鐘。向100mL燒瓶內(nèi)的80mL40℃的去離子水中加入18.78g十乙二醇單癸醚。攪拌所得混合物，直到所有溶質(zhì)溶解，并將溶液冷卻到室溫。然后，加入1.94g對-甲苯磺酸鈉，并重新攪拌混合物，直到所有溶質(zhì)完全溶解。加入4.26g3,4-乙烯二氧噻吩單體，輕輕地攪拌，實現(xiàn)熱動力學(xué)反應(yīng)。最后，加入20mL室溫的去離子水，形成微乳液。上述的每個鉭罐中都裝有微乳液，并將它們放在銅制容器內(nèi)，將所述罐與電源的正極連接。將Pt線與電源的負(fù)極電連接，并將Pt線插入到鉭罐和微乳液內(nèi)。采用恒定電流設(shè)置5mA，開展電-聚合大約30分鐘，形成聚（3,4-乙烯二氧噻吩）。然后，在甲醇中沖洗鉭罐，脫除反應(yīng)副產(chǎn)物，并在85℃干燥5分鐘。采用5.0M硫酸水溶液（比重為1.26g/cm3）浸漬額定560μF/125V的壓制燒結(jié)圓柱形Ta陽極。然后，按照常規(guī)濕式Ta電容規(guī)范組裝電容器。對完成的濕式電容器開展電氣性能（即漏電流、ESR和電容）測定。測定在23℃+2℃進(jìn)行。結(jié)果見下表。在不偏離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可實施本發(fā)明的這些和其它的變形或替換。另外，應(yīng)該理解各個實施例的方面可在整體上或部分相互替換。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白上文僅以實例的方式對本發(fā)明進(jìn)行具體說明，其不用于對本發(fā)明進(jìn)行限制，將在權(quán)利要求書中對其做進(jìn)一步說明。