[發明專利]一種高比容低壓鋁電解電容器及其制備方法

有效

• 申請號: 201310710685.4
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103680978B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 宋曄;呂惠玲;曹劉;朱緒飛
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01G9/042
• 分類號: H01G9/042;H01G9/145
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種高比容低壓鋁電解電容器，其特征在于所述電容器的陰極為鈦箔，其上設置氧化鈦納米管陣列膜，所述電容器的陽極為高比容低壓賦能鋁箔，所述的鈦箔厚度為10μm。

2.根據權利要求1所述的高比容低壓鋁電解電容器，其特征在于所述電容器按以下方法制備：

步驟1. 對鈦箔進行化學拋光以去除表面天然氧化膜, 然后在去離子水中超聲清洗拋光后的鈦箔；

步驟2. 以拋光后的鈦箔為工作電極，碳棒為對電極的兩電極體系中進行陽極氧化，電解液是0.5 wt % NH₄F和2 vol % H₂O的乙二醇溶液；

步驟3. 采用二次陽極氧化法制備高度有序的氧化鈦納米管陣列：一次氧化在20℃恒壓60 V下氧化5-10min，然后超聲15 min去除一次氧化膜, 而后用去離子水清洗干凈；再于同樣條件下二次氧化5-10 min；最后，對得到的氧化鈦納米管膜進行退火處理， 采用2℃·min^-1的升溫速率升至500℃，保溫5 h后自然冷卻，即得氧化鈦陰極；

步驟4. 將上述氧化鈦陰極與賦能陽極鋁箔組合制備高比容低壓鋁電解電容器。

3.一種高比容低壓鋁電解電容器的制備方法，其特征在于通過恒壓陽極氧化法在鈦箔上制備氧化鈦納米管陣列膜，以此作為電解電容器陰極，以高比容低壓賦能鋁箔作為陽極，包括以下步驟：

步驟1. 對鈦箔進行化學拋光以去除表面天然氧化膜, 然后在去離子水中超聲清洗拋光后的鈦箔；

步驟2. 以拋光后的鈦箔為工作電極，碳棒為對電極的兩電極體系中進行陽極氧化，電解液是0.5 wt % NH₄F和2 vol % H₂O的乙二醇溶液；

步驟3. 采用二次陽極氧化法制備高度有序的氧化鈦納米管陣列：一次氧化在20℃恒壓60 V下氧化5-10min， 然后超聲15 min去除一次氧化膜, 而后用去離子水清洗干凈；再于同樣條件下二次氧化5-10 min；最后， 對得到的氧化鈦納米管膜進行退火處理，采用2℃·min^-1的升溫速率升至500℃， 保溫5 h后自然冷卻，即得氧化鈦陰極；

步驟4. 將上述氧化鈦陰極與賦能陽極鋁箔組合制備高比容低壓鋁電解電容器。

4.根據權利要求3所述的高比容低壓鋁電解電容器的制備方法，其特征在于步驟1中所述的化學拋光時間為60s；拋光液按體積比組成為HF: HNO₃: H₂O=1: 1: 2。

5.根據權利要求3所述的高比容低壓鋁電解電容器的制備方法，其特征在于步驟4中所述的陽極鋁箔的比容為大于90μF/cm²；所述的低壓為6.3-16V。