電容器陰極材料(即電解質(zhì))的性能，在很大程度上決定著電容器的性能。固態(tài)電解質(zhì)具有比液體電解質(zhì)高得多的電導(dǎo)率(視不同材料，電導(dǎo)率可達(dá)0.1～100S/cm)，而且具有優(yōu)異的溫度特性和化學(xué)穩(wěn)定性，正是因?yàn)楣虘B(tài)電解質(zhì)具有的優(yōu)良特性，使固態(tài)鋁電容器的性能優(yōu)于液態(tài)鋁電容器。不同固態(tài)電解質(zhì)之間的性能差別很大，從最初使用的二氧化錳到目前使用的PEDOT，其電導(dǎo)率相差數(shù)百倍，因此，不同發(fā)展時(shí)期的固態(tài)鋁電容器的性能也差別很大。下面對(duì)固態(tài)鋁電容器的發(fā)展歷程進(jìn)行介紹。

　　1. 二氧化錳型固態(tài)鋁電容器

　　二氧化錳作為固態(tài)電解質(zhì)在鉭電容器的應(yīng)用中取得了成功，最初也有人嘗試使用二氧化錳作為固態(tài)鋁電容的電解質(zhì)，但是Al2O3介質(zhì)氧化膜在高溫下易被腐蝕破壞，致使電容器的漏電流增大，因此，用二氧化錳作為鋁電容器電解質(zhì)的技術(shù)難度很大，成品率低。

　　2. TCNQ型固態(tài)鋁電容器

　　TCNQ是美國杜邦的研究人員于1959年首先合成成功;1961年，美國ROSS公司首先將TCNQ復(fù)合鹽用于制備電容器;1983年，日本三洋電機(jī)公司開發(fā)了有機(jī)半導(dǎo)體TCNQ型固態(tài)鋁電容器，這是真正意義上的第一代固態(tài)鋁電容器，被稱作OS-Con型鋁電解電容器。TCNQ的電導(dǎo)率大約為1S/cm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液態(tài)電解質(zhì)的0.01S/cm，因此，TCNQ型固態(tài)鋁電容器具有比液態(tài)鋁電容器低得多的ESR，具有很好的高頻特性，同時(shí)，其使用壽命和環(huán)境穩(wěn)定性也大大提高。毫無疑問，OS-Con電容器較傳統(tǒng)液態(tài)鋁電容器是一大進(jìn)步。

　　一系列的研究表明，將TCNQ復(fù)合鹽直接加熱熔融，然后浸漬并冷卻固化的方法是制備TCNQ型固態(tài)鋁電容器的較好的方法。但是由于TCNQ復(fù)合鹽的熱加工性能不太好，只能在一個(gè)很狹窄的溫度范圍內(nèi)保持熔融穩(wěn)定狀態(tài)，并且穩(wěn)定的時(shí)間也很短，因此，TCNQ型固態(tài)鋁電容器的制造工藝(尤其是浸漬工藝)要求非常嚴(yán)格。另外，TCNQ的耐焊接熱穩(wěn)定性也不夠好，這在一定程度上制約了TCNQ型固態(tài)鋁電容器的進(jìn)一步發(fā)展。

　　3. 聚吡咯型固態(tài)鋁電容器

　　自從導(dǎo)電聚吡咯膜研究成功以來，人們對(duì)聚吡咯型固態(tài)鋁電容器的研究投入了極大的精力。1973年日本的昭和電工申請(qǐng)了聚吡咯型固態(tài)鋁電容器的基本專利，這種電容器被稱為功能性高分子型固態(tài)鋁電解電容器(SP-Cap)，是第二代固態(tài)鋁電容器。SP-Cap具有比OS-Con更低的ESR，也具有更好的頻率特性，在很寬的溫度范圍內(nèi)都可以保持很低的ESR，另外，聚吡咯的溫度和化學(xué)穩(wěn)定性都高于TCNQ，因而，SP-Cap與OS-Con相比又是一大進(jìn)步。

　　由于聚吡咯型固態(tài)鋁電容器一般都采用電化學(xué)聚合方法，需要先在氧化鋁膜的表面形成一層薄的導(dǎo)電層，但是這種方法一般只能制作疊層式鋁電容器，不適合制作卷繞式鋁電容器。

　　4. 聚苯胺型固態(tài)鋁電容器

　　導(dǎo)電聚苯胺的研究為固態(tài)鋁電容器提供了一類新的電解質(zhì)，聚苯胺具有良好的環(huán)境穩(wěn)定性，原料價(jià)格便宜，易于溶解和熔融，在用與制備固態(tài)鋁電容器上具有一定的優(yōu)勢(shì)，但是因?yàn)楸桨酚协h(huán)境污染的問題，故限制了其應(yīng)用。

　　5. PEDOT型固態(tài)鋁電容器

　　1988年，德國拜爾(Bayer)公司首先開發(fā)出新一代導(dǎo)電高分子材料PEDOT(Eur. Patent 339340(1988))，并同時(shí)申請(qǐng)了PEDOT型固態(tài)鋁電容器的基礎(chǔ)應(yīng)用專利。

　　同其他固態(tài)電解質(zhì)相比，PEDOT具有以下突出性能：

　　u 電導(dǎo)率高，可以達(dá)到100S/cm;

　　u 在基材表面小于1mm 的薄層內(nèi)產(chǎn)生作用, 所以可用較低的成本來獲得很好的效果;

　　u 很好的抗水解性、光穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性，不會(huì)造成環(huán)境污染;

　　u 工藝簡(jiǎn)單, 使用方便;

　　u 高pH值時(shí)導(dǎo)電性能不會(huì)下降;

　　u 電化學(xué)性能好。

　　PEDOT在鋁電容器中的成功應(yīng)用標(biāo)志著第三代固態(tài)鋁電容器的誕生，業(yè)界普遍認(rèn)為PEDOT型鋁固態(tài)電容器最具發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。目前，PEDOT型固態(tài)鋁電容器已經(jīng)得到國際上知名電子制造商的認(rèn)可，被認(rèn)為是目前最先進(jìn)的固態(tài)鋁電容器，并大批量投入應(yīng)用。

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