电容器阴极材料、其制备方法及应用技术

本申请提供一种电容器阴极材料、其制备方法及应用，属于电容器技术领域。电容器阴极材料包括依次附着于电极箔表面的表面活性剂层、第一导电聚合物层、甘油层以及第二导电聚合物层；甘油层的材料包括甘油和甘油聚合物中的一种或多种。本申请中，能有效改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题，而且电容器阴极材料的制备工艺简单。制备工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
电容器阴极材料、其制备方法及应用


[0001]本申请涉及电容器
，具体而言，涉及一种电容器阴极材料、其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]现有的低压(UR≤10V)导电聚合物固体片式铝电解电容器产品，在制备时通常仅采用电解法或化学法聚合工艺形成一层导电聚合物，产品漏电流大，击穿电压低，导致合格率低。现有的中压(10V＜UR≤35V)导电聚合物固体片式铝电解电容器产品，为了改善低压产品的上述问题，在制备过程中，在采用电解法或化学法聚合工艺形成一层导电聚合物后，通常需要再采用分散液等处理液重复形成十数层导电聚合物层，工艺较复杂，成本较高。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种电容器阴极材料、其制备方法及应用，能有效改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题，而且电容器阴极材料的制备工艺简单。
[0004]本申请的实施例是这样实现的：
[0005]第一方面，本申请实施例提供一种电容器阴极材料，包括依次附着于电极箔表面的表面活性剂层、第一导电聚合物层、甘油层以及第二导电聚合物层；甘油层的材料包括甘油和甘油聚合物中的一种或多种。
[0006]第二方面，本申请实施例提供一种如第一方面实施例提供的电容器阴极材料的制备方法，包括：依次在电极箔表面形成表面活性剂层、第一导电聚合物层、甘油层以及第二导电聚合物层。
[0007]第三方面，本申请实施例提供一种如第一方面实施例提供的或者如第二方面实施例提供的制备方法制得的电容器阴极材料在固体片式电容器中的应用。
[0008]本申请实施例提供的电容器阴极材料、其制备方法及应用，有益效果包括：
[0009]本申请的电容器阴极材料，在第一导电聚合物层表面形成甘油层，再在甘油层表面形成第二导电聚合物层，该甘油层及第二导电聚合物层能够发挥与十数层分散液形成的复合导电聚合物层相当的效果，在有效改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题的同时，使得材料的制备工艺简单，节约成本。
具体实施方式
[0010]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0011]需要说明的是，本申请中的“和/或”，如“特征1和/或特征2”，均是指可以单独地为“特征1”、单独地为“特征2”、“特征1”加“特征2”，该三种情况。
[0012]另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“一种或多种”中的“多种”的含义是指两种及两种以上；“数值a～数值b”的范围包括两端值“a”和“b”，“数值a～数值b+计量单位”中的“计量单位”代表“数值a”和“数值b”二者的“计量单位”。
[0013]下面对本申请实施例的电容器阴极材料、其制备方法及应用进行具体说明。
[0014]第一方面，本申请实施例提供一种电容器阴极材料，包括依次附着于电极箔表面的表面活性剂层、第一导电聚合物层、甘油层以及第二导电聚合物层；甘油层的材料包括甘油和甘油聚合物中的一种或多种。
[0015]本申请提供的电容器阴极材料，示例性地适用于负载电压UR为2～35V的固体片式电容器。该电极箔示例性地为铝箔，即该电容器阴极材料用于固体片式铝电解电容器。
[0016]专利技术人研究发现，在电极箔的表面依次形成一层表面活性剂层和一层导电聚合物层后，通过形成一层该甘油层，仅需要再形成一层导电聚合物层，该甘油层及在甘油层表面形成的该第二导电聚合物层能够发挥与十数层分散液形成的复合导电聚合物层相当的效果。
[0017]本申请的电容器阴极材料，通过甘油层和第二导电聚合物层发挥与十数层分散液形成的复合导电聚合物层相当的效果，能够有效改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题。同时，由于在第一导电聚合物层的表面仅需要再依次设置一层该甘油层和一层该第二导电聚合物层，该电容器阴极材料的结构简单，在制备过程中能够省去采用分散液等处理液在第一导电聚合物层表面重复形成十数层导电聚合物层的操作，使得制备工艺简单。
[0018]专利技术人研究还发现，主要由甘油和甘油聚合物组成的甘油层能够较好地发挥电容器阴极材料的耐击穿性能，特别是主要由甘油聚合物组成的甘油层能够较好地发挥电容器阴极材料的耐击穿性能，同时与导电聚合物层的匹配性较好，使得甘油层和第二导电聚合物层能够较好地发挥改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题的作用。
[0019]在一些可选的实施方案中，甘油层的材料主要为甘油和甘油聚合物中的一种或多种，例如甘油层的材料中甘油和甘油聚合物的总含量在60wt％以上。
[0020]作为一种示例，甘油层的材料为甘油和甘油聚合物中的一种或多种。
[0021]进一步地，甘油层的材料主要为甘油聚合物，例如甘油层的材料中甘油聚合物的含量在50wt％以上。
[0022]作为一种示例，甘油层的材料为甘油聚合物。
[0023]在使用甘油聚合物形成甘油层的实施方案中，考虑到不同的聚合度会对甘油聚合物的性能产生影响。而进一步研究发现，特定聚合度的甘油聚合物能够更好地与第一导电聚合物层及第二导电聚合物层配合发挥作用。
[0024]在一些可选的实施方案中，甘油聚合物包括二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油和十聚甘油中的一种或多种。进一步地，甘油聚合物主要为三聚甘油、四聚甘油和五聚甘油中的一种或多种。作为一种示例，甘油聚合物中三聚甘油、四聚甘油和五聚甘油的总含量在50wt％以上；例如，甘油聚合物按质量百分比计包括：20～60％的三聚甘油、20～60％的四聚甘油和20～60％的五聚甘油。通过选择特定的甘油聚合物，使得甘油层更好地与第一导电聚合物层及第二导电聚合物层配合发挥改善电容器漏电流大和击穿电压低的问题的作用。
[0025]在研究过程中还进一步发现，当甘油层的厚度较小时，甘油层不能较好地发挥耐
击穿性能；当甘油层的厚度较大时，甘油层不容易烘干，容易对后续形成第二导电聚合物层的工艺造成影响。因此，甘油层需要控制在合适的厚度，保证在较好地兼顾甘油层和第二导电聚合物层的使用性能的同时，方便进行甘油层和第二导电聚合物层的形成工艺。
[0026]示例性地，甘油层的厚度为1～15μm，例如但不限于为1μm、2μm、3μm、5μm、7μm和10μm中的任意一者点值或者任意两者之间的范围值，例如为1～7μm或3～15μm，进一步为2～5μm。
[0027]可以理解的是，在本申请的实施例中，表面活性剂层、第一导电聚合物层和第二导电聚合物层的材料不限，其均可以按照本领域公知的种类进行选择。
[0028]关于表面活性剂层，作为一种示例，该表面活性剂层的材料为硅烷偶联剂。在其他实施方案中，表面活性剂层的材料还可以是钛酸酯偶联剂，或者是硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的组合。
[0029]关于第一导电聚合物层和第二导电聚合物层，该各导电聚合物层均不限于通过电解法制备得到，或者通过化学法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容器阴极材料，其特征在于，包括依次附着于电极箔表面的表面活性剂层、第一导电聚合物层、甘油层以及第二导电聚合物层；所述甘油层的材料包括甘油和甘油聚合物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的电容器阴极材料，其特征在于，所述甘油层的材料为甘油和甘油聚合物中的一种或多种；可选地，所述甘油层的材料为所述甘油聚合物。3.根据权利要求1所述的电容器阴极材料，其特征在于，所述甘油聚合物包括二聚甘油、三聚甘油、四聚甘油、五聚甘油和十聚甘油中的一种或多种；可选地，所述甘油聚合物按质量百分比计包括：20～60％的所述三聚甘油、20～60％的所述四聚甘油和20～60％的所述五聚甘油。4.根据权利要求1～3任一项所述的电容器阴极材料，其特征在于，所述甘油层的厚度为1～7μm，可选地为2～5μm。5.根据权利要求1～3任一项所述的电容器阴极材料，其特征在于，所述表面活性剂层的材料为硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂中的一种或两种；和/或，所述第一导电聚合物层和所述第二导电聚合物层二者中，含有的导电聚合物为聚吡咯及其衍生物和聚噻吩及其衍生物中的一种或多种，或者由分散液形成；所述分散液包括LV、LVN、LVNS、KV2和KV2N中的一种或多种；可选地，形成所述第一导电聚合物层的所述分散液为LV、LVN和LVNS中的一种或多种，形成所述第二导电聚合物层的所述分散液为LV、LVN、LVNS、KV2、KV2N中的一种或多种。6.一种如权利要求1～5任一项所述的电容器阴极材料的制备方法，其特征在于，包括：依次在电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳博，陈绪鑫，蒋松成，陈琛，李如升，李贡玉，王艳，秦钟华，
申请(专利权)人：中国振华集团新云电子元器件有限责任公司国营第四三二六厂，
类型：发明
国别省市：