電解質(zhì)及其制造方法、用于形成電解質(zhì)的組合物、及包含該電解質(zhì)的電容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種電解質(zhì)、及用于形成該電解質(zhì)的組合物、形成該電解質(zhì)的方 法，本發(fā)明還有關(guān)于包含該電解質(zhì)的電容器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電容器為一廣泛使用于各類(lèi)電子產(chǎn)品中的電子組件，隨著科技的發(fā)展，電子產(chǎn)品 的趨向小型化、輕量化的發(fā)展，對(duì)其中使用的電容器，提出小型化、大容量、在高頻使用下低 阻抗等特性要求。
[0003] 電容器依電解質(zhì)型態(tài)可分為傳統(tǒng)的液態(tài)電容及新開(kāi)發(fā)的固態(tài)電容。傳統(tǒng)的液態(tài)電 容，雖W較低的成本滿(mǎn)足大容量的需求，但由于使用的電解液為液體，因而存在著導(dǎo)電率較 低、不耐高溫等缺點(diǎn)。雖然液態(tài)電解液可添加吸氨劑來(lái)降低容爆的可能性，但其并沒(méi)有自根 本解決問(wèn)題。
[0004] 固態(tài)電解質(zhì)由導(dǎo)電高分子所組成，由于導(dǎo)電高分子較傳統(tǒng)電解質(zhì)電容器所用的液 態(tài)電解液有更高的導(dǎo)電度，且具有更長(zhǎng)的壽命特性。在目前固態(tài)電容的制造中，一般是利用 反應(yīng)單體（如3, 4-己帰二氧喔吩（3, 4-ethylenedio;sy thio地ene、邸0T)) W及鐵鹽氧化 劑（如對(duì)甲苯賴(lài)酸鐵（Iron(III)p-toluene sulfonate、F'ePT巧進(jìn)行聚合，得到導(dǎo)電高分 子。然而，由于利用傳統(tǒng)鐵鹽氧化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)所得的導(dǎo)電高分子的聚合度不高，易導(dǎo) 致包含其的固態(tài)電容具有較高的能耗系數(shù)（dissipation factor、D巧W及等效串聯(lián)電阻 (equivalent series resistance、ESR)。
[0005] 基于上述，開(kāi)發(fā)出新穎的固態(tài)電解質(zhì)，來(lái)解決已知技術(shù)所遭遇的問(wèn)題，為目前固態(tài) 電技術(shù)的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種新的固態(tài)電解質(zhì)，W基本上解決已知技術(shù)所遭遇的 問(wèn)題，該電解質(zhì)的能使得所得的導(dǎo)電高分子的聚合度增高，且在用于固態(tài)電解電容器時(shí)，能 提升電容值并降低能耗系數(shù)W及等效串聯(lián)電阻。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提供形成上述電解質(zhì)的組合物。
[0008] 本發(fā)明的還一目的在于提供形成該上述電解質(zhì)的方法。
[0009] 本發(fā)明的再一目的在于提供包含上述電解質(zhì)的電容器。
[0010] 本發(fā)明提出一種電解質(zhì)，包含：
[0011] 一導(dǎo)電高分子、一鐵離子、一輔助金屬離子、W及一對(duì)甲苯賴(lài)酸陰離子，其中，該輔 助金屬離子為鉆離子、媒離子、銅離子、鋒離子、巧離子、猛離子、或其組合；W及，該導(dǎo)電高 分子是由一具有公式（I)所示結(jié)構(gòu)的單體聚合而成
[0012]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電解質(zhì)，包含：導(dǎo)電高分子、鐵離子、輔助金屬離子、以及對(duì)甲苯磺酸陰離子，其 中，所述輔助金屬離子為鈷離子、鎳離子、銅離子、鋅離子、鈣離子、錳離子、或其組合；以及， 所述導(dǎo)電高分子是由具有公式（I)所示結(jié)構(gòu)的單體聚合而成
9 其中X1、及X2獨(dú)立地為〇或S;Y為一^-CR^-而每一 R獨(dú) 立地為氫、或Cp6烷基。
2. 如權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)還包含：鋁離子。
3. 如權(quán)利要求1所述的電解質(zhì)，其中所述單體
4. 一種用于形成電解質(zhì)的組合物，包含： 溶劑； 對(duì)甲苯磺酸鐵鹽； 輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽，其中所述輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽是對(duì)甲苯磺酸鈷鹽、對(duì)甲苯 磺酸鎳鹽、對(duì)甲苯磺酸銅鹽、對(duì)甲苯磺酸鋅鹽、對(duì)甲苯磺酸鈣鹽、對(duì)甲苯磺酸錳鹽、或其組 合；以及 具有公式（I)所示結(jié)構(gòu)的單體
A'JVVU 其中，X1、及X2獨(dú)立地為〇或S ;Y為-而每一R獨(dú) \ / 、
》 * 9 立地為氫、或Cp6烷基。
5. 如權(quán)利要求4所述的用于形成電解質(zhì)的組合物，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽及輔助對(duì) 甲苯磺酸金屬鹽與所述單體的重量比是介于0. 4至2之間。
6. 如權(quán)利要求4所述的用于形成電解質(zhì)的組合物，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽與輔助對(duì) 甲苯磺酸金屬鹽的重量比是介于19000至190。
7. 如權(quán)利要求4所述的用于形成電解質(zhì)的組合物，還包含對(duì)甲苯磺酸鋁鹽。
8. 如權(quán)利要求4所述的用于形成電解質(zhì)的組合物，其中所述單體為
9. 如權(quán)利要求4所述的用于形成電解質(zhì)的組合物，其中所述溶劑為甲醇、乙醇、丁醇、 或其組合。
10. -種電解質(zhì)的制造方法，包含： 將對(duì)甲苯磺酸鐵鹽、輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽、以及單體混合，并進(jìn)行聚合反應(yīng)，其中 所述輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽是對(duì)甲苯磺酸鈷鹽、對(duì)甲苯磺酸鎳鹽、甲苯磺酸銅鹽、對(duì)甲 苯磺酸鋅鹽、對(duì)甲苯磺酸鈣鹽、對(duì)甲苯磺酸錳鹽、或其組合；以及，所述單體具有公式（I)所 示結(jié)構(gòu)
其中，X1、及X2獨(dú)立地為O或S ;Y^
而每一 R獨(dú) 立地為氫、或Cp6烷基。
11. 如權(quán)利要求10所述的電解質(zhì)的制造方法，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽及輔助對(duì)甲苯 磺酸金屬鹽與所述單體的重量比是介于0. 4至2之間。
12. 如權(quán)利要求10所述的電解質(zhì)的制造方法，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽與所述輔助對(duì) 甲苯磺酸金屬鹽的重量比是介于19000至190。
13. 如權(quán)利要求10所述的電解質(zhì)的制造方法，還包含對(duì)甲苯磺酸鋁鹽，所述對(duì)甲苯磺 酸鋁鹽與所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽、所述輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽、以及所述單體混合。
14. 如權(quán)利要求10所述的電解質(zhì)的制造方法，其中所述單體為
15. 如權(quán)利要求10所述的電解質(zhì)的制造方法，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽、所述輔助對(duì) 甲苯磺酸金屬鹽、以及所述單體是溶于溶劑中，其中所述溶劑為甲醇、乙醇、丁醇、或其組 合。
16. -種電容器，包含： 電容素子；以及 電解質(zhì)形成于所述電容素子之上，其中所述電解質(zhì)是由用于形成電解質(zhì)的組合物涂布 于所述電容素子上所形成，其中所述用于形成電解質(zhì)的組合物包含以下成份均勻分散于溶 劑中： 對(duì)甲苯磺酸鐵鹽； 輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽，其中所述輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽是對(duì)甲苯磺酸鈷鹽、對(duì)甲苯 磺酸鎳鹽、對(duì)甲苯磺酸銅鹽、對(duì)甲苯磺酸鋅鹽、對(duì)甲苯磺酸鈣鹽、對(duì)甲苯磺酸錳鹽、或其組 合；以及 具有公式（I)所示結(jié)構(gòu)的單體
其中，X1、及X2獨(dú)立地為〇或S;Y為一^CR@- 而每一R獨(dú) 立地為氫、或Cp6烷基。
17. 如權(quán)利要求16所述的電容器，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽及輔助對(duì)甲苯磺酸金屬鹽 與所述單體的重量比是介于〇. 4至2之間。
18. 如權(quán)利要求16所述的電容器，其中所述對(duì)甲苯磺酸鐵鹽與所述輔助對(duì)甲苯磺酸金 屬鹽的重量比是介于19000至190。
19. 如權(quán)利要求16所述的電容器，其中所述形成電解質(zhì)的組合物還包含對(duì)甲苯磺酸鋁 鹽。
20. 如權(quán)利要求16所述的電容器，其中所述單體為
21. 如權(quán)利要求16所述的電容器，其中所述溶劑為甲醇、乙醇、丁醇、或其組合。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種電解質(zhì)及其制造方法、用于形成電解質(zhì)的組合物、及包含其的電容器。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，該電解質(zhì)，包含：一導(dǎo)電高分子、一鐵離子、一輔助金屬離子、以及一對(duì)甲苯磺酸陰離子，其中，該輔助金屬離子為鈷離子、鎳離子、銅離子、鋅離子、鈣離子、錳離子、或其組合；以及，該導(dǎo)電高分子是由一具有公式(I)所示結(jié)構(gòu)的單體聚合而成其中，X1、及X2獨(dú)立地為O或S；Y為或而每一R獨(dú)立地為氫、或C1-6烷基。本發(fā)明的電解質(zhì)能使得所得的導(dǎo)電高分子的聚合度增高，且在用于固態(tài)電解電容器時(shí)，能提升電容值并降低能耗系數(shù)以及等效串聯(lián)電阻。
【IPC分類(lèi)】H01G9-025, C08G61-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104637689
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310556296
【發(fā)明人】葉國(guó)良, 張學(xué)明, 李豐存, 魏家祥
【申請(qǐng)人】財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院, 駿瀚生化股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2013年11月11日