[發(fā)明專利]固體電解質(zhì)電容器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710943158.6
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN108010725A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佐藤弘樹;春日健男
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東金
• 主分類號: H01G9/15
• 分類號: H01G9/15;H01G9/032
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發(fā)明公開了固體電解質(zhì)電容器，其電解質(zhì)不易因高溫而退化且具有低ESR。固體電解質(zhì)電容器(1)包括電容器單元(10)，該電容器單元包括陽極導(dǎo)體(11)、電介質(zhì)層(12)、固體電解質(zhì)層(13)以及陰極引出層(14)，該電介質(zhì)層(12)、固體電解質(zhì)層(13)和陰極引出層(14)依次形成于所述陽極導(dǎo)體(11)上。所述固體電解質(zhì)層(13)包括含石墨烯的層，該含石墨烯的層含有至少一種石墨烯結(jié)構(gòu)，該石墨烯結(jié)構(gòu)由石墨烯或多層石墨烯構(gòu)成，該石墨烯或多層石墨烯可含有改性基團(tuán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種固體電解質(zhì)電容器。

背景技術(shù)

電解質(zhì)電容器包括電容器單元，該電容器單元包括陽極導(dǎo)體、電介質(zhì)層、固體電解質(zhì)層以及陰極引出層，其中，所述電介質(zhì)層、固體電解質(zhì)層和陰極引出層相繼形成于所述陽極導(dǎo)體上。此類電解質(zhì)電容器的電解質(zhì)(下稱“電容器電解質(zhì)”)的形式為液體、固體等。所述液體電解質(zhì)例如包括通過將己二酸、癸二酸、硼酸、磷酸及其鹽等有機(jī)電解質(zhì)溶于乙二醇和γ丁內(nèi)酯等低分子量有機(jī)溶劑而獲得的電解質(zhì)溶液。所述固體電解質(zhì)例如包括：聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺及其衍生物等有機(jī)導(dǎo)電聚合物；以及二氧化錳等無機(jī)半導(dǎo)體。

日本未審查專利申請公開號2015-195313(下稱“專利文獻(xiàn)1”)公開一種電解質(zhì)電容器，包括：陽極體；形成于該陽極體上的電介質(zhì)層；至少覆蓋所述電介質(zhì)層一部分的固體電解質(zhì)層；以及與所述固體電解質(zhì)層相對設(shè)置的陰極層，其中：所述陰極層包括覆蓋所述固體電解質(zhì)層的至少一部分的碳層，以及包括金屬顆粒和樹脂的金屬膏層；所述碳層包括石墨烯層，該石墨烯層包括石墨烯片(參見權(quán)利要求1)。專利文獻(xiàn)1中提到，所述固體電解質(zhì)例如包括二氧化錳、導(dǎo)電聚合物以及TCNQ絡(luò)合鹽，其中，優(yōu)選所述導(dǎo)電聚合物。

國際專利公開號WO2014/046216(下稱“專利文獻(xiàn)2”)公開一種固體電解質(zhì)電容器，其中：在由金屬材料構(gòu)成的陽極體的表面，依次形成介電氧化物膜層、固體電解質(zhì)層、導(dǎo)電碳層以及陰極引出層；所述導(dǎo)電碳層含有石墨烯和/或納米石墨烯(參見權(quán)利要求1)。專利文獻(xiàn)2中提到，一種導(dǎo)電聚合物作為所述固體電解質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

在某些情況下，當(dāng)用于車載狀態(tài)等情形中時(shí)，電解質(zhì)電容器暴露于高溫環(huán)境中。因此，需要電解質(zhì)電容器具有較高的耐熱性。然而，含有機(jī)電解質(zhì)的電解質(zhì)溶液以及由導(dǎo)電聚合物等構(gòu)成的有機(jī)固體電解質(zhì)在高溫環(huán)境下會發(fā)生蒸發(fā)或分解，從而有可能導(dǎo)致等效串聯(lián)電阻(Equivalent Series Resistance，以下簡稱為“ESR”)等電學(xué)特性的下降。雖然二氧化錳等無機(jī)固體電解質(zhì)具有較高的耐熱性，然而其導(dǎo)電率與上述有機(jī)電解質(zhì)相比而言較低。因此，采用所述無機(jī)固體電解質(zhì)的電容器一般具有較高的ESR，因此電學(xué)特性較差。如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)電容器電解質(zhì)中，耐熱性和導(dǎo)電率為兩者取一的兩種特性。因此，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)此兩種特性。

因此，鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種電解質(zhì)不易因高溫而退化且具有低ESR的固體電解質(zhì)電容器。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述問題可通過將至少一種類型的石墨烯結(jié)構(gòu)用作電容器電解質(zhì)而得以解決，從而完成本發(fā)明。

一種根據(jù)本發(fā)明的固體電解質(zhì)電容器包括電容器單元，該電容器單元包括陽極導(dǎo)體、電介質(zhì)層、固體電解質(zhì)層以及陰極引出層，所述電介質(zhì)層、固體電解質(zhì)層以及陰極引出層依次形成于所述陽極導(dǎo)體上，其中，

所述固體電解質(zhì)層包括含石墨烯的層，該含石墨烯的層包括至少一種石墨烯結(jié)構(gòu)，該石墨烯結(jié)構(gòu)由石墨烯或多層石墨烯組成，所述石墨烯或多層石墨烯可包括改性基團(tuán)。

根據(jù)本發(fā)明，可提供一種電解質(zhì)不易因高溫而退化且具有低ESR的固體電解質(zhì)電容器。

根據(jù)以下給出的具體描述及附圖，可更加充分地理解本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，所述描述和附圖僅以說明的方式給出，因此不視為對本發(fā)明形成限制。

附圖說明