[發明專利]一種基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器及其制備方法

在審

• 申請號: 202110654793.9
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113436893A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 胡少強;劉一民;劉曉明;潘振炎
• 申請（專利權）人: 湖南艾華集團股份有限公司
• 主分類號: H01G9/15
• 分類號: H01G9/15;H01G9/028;H01G9/00
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 陳永虔

一種基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器，包括陽極箔和陰極箔卷繞成的芯包，陽極箔和陰極箔之間形成有高分子導電聚合物薄膜，高分子導電聚合物薄膜包括PEDOT：SNC薄膜；所述PEDOT：SNC的重量比為1:2?2:1。在本發明中，通過硫酸化納米纖維素(SNC)作為分散劑，通過原位聚合制備了PEDOT：SNC分散體，烘干后得到高分子導電聚合物。硫酸化納米纖維素上的硫酸根基團具有出色的電負性和納米纖維素的膠體穩定性，因此獲得的PEDOT：SNC分散體顯示出了高穩定性，并具有良好的再分散性。

技術領域

本發明涉及一種固態鋁電解電容器，尤其涉及一種基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器及其制備方法。

背景技術

鋁電解電容器的陽極是由鋁金屬組成，在陽極箔的表面形成有很多腐蝕坑，并且陽極箔的表面形成有電介質氧化膜，也就是氧化鋁膜。與氧化膜接觸的導電性電解質，在電解電容器中承擔著真正陰極的角色。作為電容器真正的陰極，電解質的好壞極大的影響鋁電解電容器的電氣性能。

為了謀求鋁電解電容器的大容量，在陽極箔和陰極箔之間夾入電解紙一起卷繞形成芯包；固態鋁電解電容器在電解紙上吸附著具有導電性的高分子聚合物。

在固態鋁電解電容器中在芯包上形成高分子導電聚合物有兩種形式。一是芯包含浸高分子導電聚合物單體，然后在氧化劑的作用下進行聚合；這種方式會引入雜質使得雜質去除非常麻煩。二是，直接含浸高分子導電聚合物的分散液，但是一般高分子導電聚合物分散液的粘度較高，使得芯包不易含浸到芯包的深處，這就使得需要降低高分子導電聚合物分散液中的濃度，這樣就使得含浸到芯包內部的高分子導電聚合物的量減少，從而導致芯包內部的高分子導電聚合物的孔洞過多，影響固態鋁電解電容器的循環性能。

專利202011435148X，公開的一種新型固態鋁電解電容器及其制備方法；其中采用的固態電解質為PEDOT:PSS，通過聚烯丙基縮水甘油醚的改性，從而降低高分子導電聚合物的粘度，然而對甲苯磺酸的存在還是會影響高分子導電聚合物的電導率，并且對甲苯磺酸本身對PEDOT的分散穩定性沒有幫助，在高電容量和高電氣性能的產品中，還是不能滿足要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種容量高并且電氣性能好的基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：、一種基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器，包括陽極箔和陰極箔卷繞成的芯包，陽極箔和陰極箔之間形成有高分子導電聚合物薄膜，所述高分子導電聚合物薄膜包括PEDOT：SNC薄膜；所述PEDOT：SNC的重量比為1:2-2:1。

上述的基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器，優選的，所述PEDOT：SNC薄膜中摻雜有碳納米管，所述碳納米管的摻雜重量為SNC重量的10％-40％。

一種基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器的制備方法，包括以下步驟，

1)制備硫酸化納米纖維素；

2)將EDOT單體加入到步驟1)制備的硫酸化納米纖維素水分散液中，分散均勻；

3)芯包含浸步驟2)得到的分散液；

4)將步驟3)的芯包含浸氧化劑和過硫酸銨的混合液；

5)進行聚合反應，在芯包上形成PEDOT：SNC的高分子導電聚合物膜。

上述的基于PEDOT：SNC的固態鋁電解電容器的制備方法，優選的，所述硫酸化納米纖維素的制備；包括以下步驟，①將氨基磺酸加入DMF中，混合均勻，加入纖維素，然后進行加熱反應；

②得到反應液，過濾并滲析去除雜質，取濾渣加入到分散液中；

③然后使用分散器，離心分散均勻，得到所述硫酸化納米纖維素水分散液。