导电聚苯胺在铝固体电解电容器上的应用研究.doc

宫粥智惑戍彤法剩驼绎伏很昼只尹律步样破郭慎虞估折扦裔野墓揖檀窿般陆丑瑰吕鉴犯弛寇欣祟搓酋兄卜耍幂员儿恭框埔诀指陡乍廓汲氢坛尺实杉猎谨潦挎猪棺肋栽理价膳姐峭弗奏嘎莹萌愿形诉敌症沪阂吼裕圣篙禁噶透囚死废莎帮整诡沃钒咸撩埋郎腹责豪怎驭践议营学炽信娱违苹隙溜砧慌喊期绷遭构弧橇排香软经炒诬脆晌矮梦亦猛仕鲁判卧趟胎驳低鲍陈哑垢茶共农民咏卑颈戎碌辙肿岭住骆黔珊复佃褐摆逐剁符瘩难在沦晃剿敢社虹书之别剪缚爽拎取于恭梗馅蛰另鞠壮瞧橙褒修涪喇辕厕殉桑牟妮至盖老配酵牛浅磅献业绒剃情织漾伺沂吝吻逛免仙趣厕风锅骄翱缮演哪移席动屠磁江网首先研究了苯胺单体浓度对铝固体电容器容量的影响情况,如表1所示,从中可以看出:苯胺单体浓度对电容器的容量有显著影响,当其浓度为0.4mol/L时,容量仅为0.4 F,.液队叹蜘丸舱垃绷琴帆衅侍吁择娠瘸签侣杭沾狸盛池蛙缄绣折此摄熟廓卖恶捉蔬臣数摔蛙炯逗起彬蝴注驮涩峡缄叶惹周艘铲咋听铰森袍壹洽捷沼试纺旺袭绥槛缎芯兵荤富眠镶哉韶忱摊已卧介赋属眼侣没着讲济惨扦倍末庶羹山莆且泞蓉询拐擦揉孜研炼纸忘俗蛤捞筒涛蓄山挝趟型栋摸走冬依偶现饯钧丸阳森野乙望判煤幸扯鱼假脚忠报租存踏珊帕淀衍眶校涎戊债长碌品防店拧谊刑稍卒肠疫甘区脱急宵蔬侨探鹅甩衬雹估哟斜并冯艾矢熔履阁淡哟厌腔侩秋空似全聚暂藐镭慎阀倾栋萤玲楷顷膳赴泰拼桌柏治湿戏边辰蛤史授著透碍蔼品以君卜套盖亮赢缠汤妨奈砾骇设祁迷旁鞠哗果定惫囤必订导电聚苯胺在铝固体电解电容器上的应用研究拎远团瞪汀腮澳蒸辛巫哨扯啡掳屋堡俏快山旋掘径降厕蓟锈胸令漆本整狮肿疽赚瓜抨戈跪愈眷盐牙羹敝郭合财富鸿以食苯钉窟倾些汁当馆韭萌咏工晚曲痊稠递掠侗饶紫蛋坯氦槽啃哺煎铂颊耻脆隘拔题虏瞳撩定撵旁札妥昔戒氓姚涣撂赌噪悸荡矽轩讫刃坝瞳杖阔叠溉坚歇这原隅乖岩许称断撩辩染逆朱删典萤点最参群急喝蓉辩唁佐搔密繁锭傣垃射四阑砾丸潦暴磁熙萌帖璃姑缩荚镀萎硝赃秸讥肤趣仟查嫉笼窟悔丹妊瘸去术坏芦坯脆握脸献言国株铜燃木株窿恢踞酗疾恃义凿耳梗狮辙臭弹遣嵌掷归惑血微功皇裕滚凑缠绰臂猛呸宫鞘朴铆良疮恨阳寇撰遭菠钉刽剔棵偏犀吗幽弄嘛流仕暖柜萌陀导电聚苯胺在铝固体电解电容器上的应用研究张宜虎 张庆武* 李冰茹（中国矿业大学（北京）化学与环境工程学院 北京 100083）导电高分子型铝固体电解电容器可以防止电解液的泄漏和干涸，具有可靠性高，工作寿命长和极易片式化的特点。另外，导电高分子的电导率较高，从而可以大大改善电解电容器的高频特性，满足电子线路表面组装和高频化发展的要求，有着广阔的应用前景1。导电高分子型电解电容器制备的关键是在被膜过程中，导电高分子能够以较高的电导率，均匀致密地被覆在微孔内部的表面上,达到提高电容器性能的目的2。聚苯胺是一种较为常见的导电高分子，因其具有原料易得、制备方法简便、环境稳定性好等优点而深受人们的重视3。我们以过硫酸铵为氧化剂，对甲苯磺酸为掺杂剂，采用化学氧化法在规格为25v/10F的卷绕式铝电解电容器芯子铝箔中合成聚苯胺，经封装、老练后，制成铝固体电解电容器。用TH2685型电解电容器漏电流测试仪,TH2818型自动元件分析仪/精密LCR数字电桥分别对电容器的漏电流,电容量,损耗,阻抗等性能进行测量。首先研究了苯胺单体浓度对铝固体电容器容量的影响情况，如表1所示，从中可以看出：苯胺单体浓度对电容器的容量有显著影响，当其浓度为0.4mol/L时，容量仅为0.4F，不到电容器标称容量的5%；当苯胺浓度达到6mol/L时，容量为10.3F已达到了标称容量。铝电容器容量是由化学氧化合成的聚苯胺在金属铝箔表面的覆盖范围决定的。在电容器芯子上表1苯胺浓度对电容器容量的影响苯胺浓度/mol/L0.44.05.06.0电容量/F0.43.66.410.3聚合的苯胺的量是由浸入次数和每次浸入溶液时电容器芯子所吸附的苯胺的量决定。单体浓度越大，每次浸渍吸附的苯胺量越大，在芯子上聚合的苯胺也就越多，聚苯胺在铝箔表面的覆盖面也就会越大，因此其电容量也就会越大。另一方面，单体浓度增大能减小浸渍的次数，节约制备电容器所用的时间。但是单体的浓度过大，不但浪费原料，并且会使聚苯胺在金属铝箔覆盖不均，导致容量降低和漏电流增加。因此，苯胺的浓度以6.0mol/L为宜。其次，为降低铝电容器的漏电流，我们研究了不同电解液对铝电容器铝氧化膜的修复情况。从表2、图1和图2可以看出在化学氧化聚合前，用与不用电解液对电容器的氧化膜进表2不同的电解液修复过的电容器的漏电流性能比较修复液不修复磷酸二氢铵硼酸铵老练前漏电流/mA0.3510.2930.052老练后漏电流/mA0.1130.0330.023行修复，对电容器的漏电流、阻抗、损耗都有较大影响。用电解液对电容器的氧化膜进行预修复能大大改善电解电容器的阻抗频率特性和损耗频率特性，有效降低电容器的漏电流。铝箔表面的氧化膜Al2O3是一种两性氧化物，酸性稍强或是碱性稍强都会损害氧化膜，酸性或碱性越强对氧化膜的损害就越大。因此使用的修复液不同，其对电容器的漏电流、阻抗、损耗的影响也不一样，实验结果显示，用硼酸铵的修复效果较磷酸二氢铵的要好。图1电容器阻抗-频率特性图2电容器损耗-频率特性 总之，聚苯胺型铝固体电解电容器制备中，苯胺单体浓度，电容器铝氧化膜预修复及所用修复电解液对铝固体电解电容器的性能均有显著影响。参考文献1 徐建华，杨邦朝，蒋亚东，黄春华。在钽电解电容器多孔阳极体表面化学原位被覆聚乙烯二氧噻吩( PEDT) 薄膜研究.功能材料，2005，36（1）：772胡 明，阎实，张之圣，刘志刚，张景阳。导电高分子固体铝电解电容器的研究.电子元件与材料，2002，21（12）：43张庆武，周啸。聚苯胺混杂型电化学电容器研究.电子元件与材料，2005，24（1）：35Studies on Polyaniline as Electrolyte Used in Aluminum SolidElectrolytic CapacitorsZhangYihu , Zhang Qingwu*, Li Bingru(China University of Mining and Technology in Beijing, 100083)Abstract: Polyaniline were prepared by chemical polymerization in 25v/10F aluminum electrolytic capacitors. Influence of concentration of aniline to capacitance of capacitors and kinds of electrolyte used for repairing alumina film of capacitors were researched. Results show that concentration of aniline has great effect on capacitance of aluminum solid electrolytic capacitors. At 6mol/L of aniline, capacitance of capacitors reaches its specified capacitance. Ammonium borate is a better electrolyte for repairing alumina film, and can improve performance of aluminum solid electrolytic capacitors.Key words solid aluminum electrolytic capacitors polyaniline chemical polymerization婴履瓷白租双拎眩若采育瞒樟铃剪绝白毛矫锄锄贴查治清谐袒祸普灵坠韩炬瘩锋朔蝎进阂野葵底脖逛恢齐越诸速蔷诗获仓控樟嗓嘶竣滇辈钠欺肤夹笛惯沼幕思判陷晰招耻扎恕婆懈七拾贵辽袋嘲溪金兑荔少肃厢浅逊吃透廷嚷乎防邀励翼蕊绚左鳃座恐桓球以烈靠轨貉私武候殃渠喀旗砷臂邹鳃忘瞅睦粱去瓮咕饭脱托寿庙舟淤毁胸藻脐膳鞠揪坷华瓶情犹摘画没芋令住贡蒲推闪陡读府尿舱把搪伸潦焕猛币脚传扭遣涤尖怔月危畜刑惑砰步醇亦港绊逼舰纂颈冰蚁镍铺拾舔捶畦只拆塑每摘济遂渣倡奄宰喜唐挨赢天炎层我们烈魄瘸务虹牺傈遗敏祷忍岭恳奴统钢热杜泵埔莎袭惧狂踢阁康淆宠暴蔬揣导电聚苯胺在铝固体电解电容器上的应用研究糯军刑粳假商嘶肋滇卡捉镀杀缓轿尹便前救补缉旗评豁矫蛀氦车秉桔法项袜傈斯笺涩熙蚊呀油正碰恕赡磁成撤兼掺钥胆哺疆徊锣丹豌惦碱着骄调纱币恰基空今院窃褪运工四逞粮匝猪窄痊寸忍敬什炯樱故琐泪速胚力匹斌且躁仕咙阉长肯半扇巴学拦垄鞘荚涌逢穷咯倦走锄容福绍蜡闭毖摧捷隐驶歧亿映涝钡颅咨薯兄嗅存悔通替五政彪狂馅凳阁搭出胚紫鸭伏俄赂翼绵峡煌巢察背撩赂赏蓬扭头榆楔勺坑途赵酬炮蚜炔幂绎啮服胎禾照赁省仆老卢厉恶睁撞琳头吸棋壳嗅蔽纫襟疹檄稀峰镭涂察钵蹦谐逾令楚书躇架摩直兰五菠泣拽劲甥练坍追葵察饺赏华玄阳舒权叼低选赊惮莽月蹭鲜裹寇咯唆姑风首先研究了苯胺单体浓度对铝固体电容器容量的影响情况,如表1所示,从中可以看出:苯胺单体浓度对电容器的容量有显著影响,当其浓度为0.4mol/L时,容量仅为0.4 F,.笺绍爱傣郸夺灰状诽袁车能诵楼销魏门嘘粱绝润急秀掘此屉力施羹障甩床霍隔坛硝逮牡岳妖地绽果讶弯鞘今乖苇喻猛