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導(dǎo)電性高分子微粒分散體的制造方法及使用該導(dǎo)電性高分子微粒分散體的電解電容器的...的制作方法_3

文檔序號:9354502閱讀:來源:國知局
、在實施例15中為0. 225重量份。由此可見,在實施例11~15中,三價鐵離 子相對于聚3, 4-亞乙基二氧噻吩100重量份的比例為約30重量份,而三價鐵離子相對于 分散體100重量份的比例則各不相同。
[0051] (實施例16~18)
[0052] 在實施例16~18中,使所使用的各材料的比例為3, 4-亞乙基二氧噻吩14. 2重 量份、聚苯乙烯磺酸30. 5重量份、硫酸鐵13. 0重量份、過硫酸銨29. 8重量份、蒸餾水1337 重量份。即,材料的比例與實施例8相同。
[0053] 在實施例16中,將硫酸鐵和在投入該硫酸鐵后立即投入的過硫酸銨分別大致進 行四等分并分為4次投入。即,在投入實施例8中所使用的量的硫酸鐵的1/4的量之后,立 即同樣地投入過硫酸銨的1/4的量。然后,經(jīng)過5分鐘后進行相同的操作。將該操作之后 再重復(fù)2次。
[0054] 在實施例17中,將硫酸鐵和過硫酸銨分別大致進行二等分并分為2次投入。艮口, 在投入實施例8中所使用的量的硫酸鐵的1/2的量之后,立即同樣地投入過硫酸銨的1/2 的量。然后,經(jīng)過15分鐘后,進行相同的操作。
[0055] 在實施例18中,使實施例17中2次投入的間隔為30分鐘。除這些條件以外,在 與實施例1相同的條件下制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。
[0056] 聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二 氧噻吩100重量份的比例(濃度)在實施例16中為10. 3重量份、在實施例17中為10. 3 重量份、在實施例18中為10. 5重量份。
[0057] 另外,此時的三價鐵離子相對于分散體100重量份的比例在實施例16中為0. 113 重量份、在實施例17中為0. 101重量份、在實施例18中為0. 110重量份。
[0058] (實施例 19)
[0059] 在實施例19下,使所使用的各材料的比例為3, 4-亞乙基二氧噻吩14. 2重量份、 聚苯乙烯磺酸30. 5重量份、硫酸鐵13. 2重量份、過硫酸銨29. 8重量份、蒸餾水1337重量 份。即,材料的比例與實施例8大致相同。在實施例19中,在投入過硫酸銨后,立即投入硫 酸鐵。即,使硫酸鐵、過硫酸銨的投入順序相反。除這些以外,在與實施例1相同的條件下 制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。
[0060] 實施例19中,聚合終止后,以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二氧噻吩 分散體中的三價鐵離子的濃度相對于聚3, 4-亞乙基二氧噻吩100重量份為10. 1重量份。 另外,此時,三價鐵離子相對于分散體100重量份為0. 1重量份。
[0061] (實施例 20)
[0062] 除了使用氯化鐵8. 5重量份代替硫酸鐵作為第一氧化劑以外,在與實施例1相同 的條件下制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺酸 作為摻雜劑的聚3,4-亞乙基二氧噻吩100重量份的濃度為3.1重量份。另外,此時,三價 鐵咼子相對于分散體100重量份為〇. 008重量份。
[0063] (實施例 21)
[0064] 除了使用過硫酸鈉30重量份代替過硫酸銨作為第二氧化劑以外,在與實施例1相 同的條件下制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺 酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二氧噻吩100重量份的濃度為3. 0重量份。另外,此時,三 價鐵尚子相對于分散體100重量份為〇. 008重量份。
[0065] (實施例 22)
[0066] 使用氯化鐵8. 5重量份代替硫酸鐵作為第一氧化劑,使用過硫酸鈉30重量份代替 過硫酸銨作為第二氧化劑。除此以外,在與實施例1相同的條件下制備導(dǎo)電性高分子微粒 分散體。聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二氧 噻吩100重量份的濃度為3. 0重量份。另外,此時,三價鐵離子相對于分散體100重量份為 〇. 〇〇7重量份。
[0067] 接著,對比較例進行說明。
[0068] (比較例1~3)
[0069] 在比較例1中,使所使用的各材料的比例為3, 4-亞乙基二氧噻吩14. 2重量份、聚 苯乙稀磺酸30. 5重量份、硫酸鐵7. 0重量份、過硫酸銨29. 8重量份、蒸餾水4887重量份。 在比較例2中,使上述比較例1中的硫酸鐵為3. 5重量份、蒸餾水為320重量份。在比較例 3中,使上述比較例1中的硫酸鐵為2. 3重量份、蒸餾水為104重量份。除這些條件以外,與 實施例1相同地制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。
[0070] 聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二 氧噻吩100重量份的比例(濃度)在比較例1中為2. 7重量份、在比較例2、比較例3中為 2. 8重量份。
[0071] 另外,此時的三價鐵離子相對于分散體100重量份的比例在比較例1中為0. 008 重量份、在比較例2中為0. 112重量份、在比較例3中為0. 220重量份。
[0072] (比較例4~6)
[0073] 在比較例4中,使所使用的各材料的比例為3, 4-亞乙基二氧噻吩14. 2重量份、聚 苯乙烯磺酸30. 5重量份、硫酸鐵78. 7重量份、過硫酸銨29. 8重量份、蒸餾水56703重量份。 在比較例5中,使上述比較例4中的硫酸鐵為39. 5重量份、蒸餾水為4443重量份。在比較 例6中,使上述比較例1中的硫酸鐵為30. 0重量份、蒸餾水為1964重量份。除這些條件以 外,與實施例1相同地制備導(dǎo)電性高分子微粒分散體。
[0074] 聚合終止后,三價鐵離子相對于以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二 氧噻吩100重量份的比例(濃度)在比較例4中為30. 6重量份、在比較例5中為32. 0重 量份、在比較例6中為32. 2重量份。
[0075] 另外,此時的三價鐵離子相對于分散體100重量份的比例在比較例4中為0. 007 重量份、在比較例5中為0. 100重量份、在比較例6中為0. 220重量份。
[0076] 通過上述過程得到的各實施例、比較例的導(dǎo)電性高分子微粒分散體含有以聚苯乙 烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞乙基二氧噻吩。因此,在將所得到的導(dǎo)電性高分子微粒分散 體用蒸餾水清洗過濾后,將聚3, 4-亞乙基二氧噻吩的濃度調(diào)節(jié)為2. 5%。使該分散體浸滲 到電容器元件10中,形成固體電解質(zhì)層5,制作額定電壓為35V、靜電容量為47 yF的卷繞 形電解電容器。
[0077] 示出如上制作的各實施例和各比較例的以聚苯乙烯磺酸作為摻雜劑的聚3, 4-亞 乙基二氧噻吩的收率、使用該分散體制作的電解電容器的ESR的測定結(jié)果(表1)。
[0078] [表 1]
[0079]
[0080] PEDOT :聚3, 4-亞乙基二氧噻吩
[0081] PSS:聚苯乙烯磺酸
[0082] 在實施例1~22中,在聚合終止的時刻,分散體中的三價鐵離子量相對于聚 3, 4-亞乙基二氧噻吩100重量份為3重量份以上且30重量份以下。這些實施例中的聚 3, 4-亞乙基二氧噻吩的收率為接近90%的值。另外,使用這些導(dǎo)電性高分子微粒分散體制 作的電解電容器的ESR達到作為目標(biāo)的35m Q以下。
[0083] 此外,在實施例2、3、4、7、8、9、12、13、14中,三價鐵離子量相對于聚3, 4-亞乙基二 氧噻吩分散體100重量份為0. 01重量份以上且0. 20重量份以下。在這些實施例中,與實 施例1、5、6、10、11、15相比,電解電容器的ESR減小。由此可見,摻雜有聚陰離子的導(dǎo)電性 聚噻吩分散體中的三價鐵離子的濃度相對于聚噻吩分散體100重量份優(yōu)選為0. 01重量份 以上且0. 20重量
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