專(zhuān)利名稱(chēng):導(dǎo)電性高分子以及使用其作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及導(dǎo)電性高分子以及使用其作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器。
背景技術(shù):
導(dǎo)電性高分子由于其高導(dǎo)電性,所以例如作為鉭固體電解電容器、鋁固體電解電容器、鈮固體電解電容器等固體電解電容器的固體電解質(zhì)使用。作為該用途中的導(dǎo)電性高分子,例如可以使用使噻吩或其衍生物等化學(xué)氧化聚合或電解氧化聚合得到的導(dǎo)電性高分子。在進(jìn)行上述噻吩或其衍生物等的化學(xué)氧化聚合時(shí),作為摻雜劑主要使用有機(jī)磺酸,它們之中,適合選取芳香族磺酸,作為氧化劑使用過(guò)渡金屬,它們之中適合選取三價(jià)鐵, 通常,芳香族磺酸的三價(jià)鐵鹽在噻吩或其衍生物等的化學(xué)氧化聚合中,作為氧化劑兼摻雜劑使用。作為上述噻吩或其衍生物到目前為止基于使得到的導(dǎo)電性高分子的導(dǎo)電性和耐熱性的均衡,有用性高的理由,大多使用3,4_亞乙基二氧噻吩(專(zhuān)利文獻(xiàn)1 2)。然而,使用導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器的技術(shù)革新日新月異,希望進(jìn)一步提高性質(zhì),所以針對(duì)導(dǎo)電性高分子,也希望進(jìn)一步提高性質(zhì)。因此,為了提高導(dǎo)電性,提出了使用烷基修飾3,4_亞乙基二氧噻吩得到的3,4_亞烷基二氧噻吩(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。然而,在使用3,4-亞烷基二氧噻吩時(shí),耐熱性大幅度降低,在作為固體電解電容器的固體電解質(zhì)使用時(shí),得到的固體電解電容器在高溫條件下的可靠性降低,ESR(等效串聯(lián)電阻)也高(差),具有缺乏實(shí)用性的問(wèn)題?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2003-160647號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2004-265927號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特表2004-525946號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于上述問(wèn)題提出的,其目的在于提供導(dǎo)電性高,而且耐熱性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性高分子,另外,還提供使用其作為固體電解質(zhì),ESR低且靜電容量大,而且高溫條件下的可靠性高的固體電解電容器。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)一種導(dǎo)電性高分子,該導(dǎo)電性高分子是使2,3_ 二氫-噻吩并[3,4_b] [1,4] 二噁英(2, 3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine)與 2-烷基-2,3-二氫-噻吩并 [3,4-b] [1,4] 二噁英(2-Alkyl-2, 3-dihydro-thieno [3,4-b] [1,4] dioxine)的摩爾比是 0.05 1 1 0. 1的混合單體,在有機(jī)磺酸的存在下聚合形成,而且含有上述有機(jī)磺酸作為摻雜劑,該導(dǎo)電性高分子的導(dǎo)電性高,而且耐熱性?xún)?yōu)異,通過(guò)使用其作為固體電解質(zhì),可以得到ESR低,且靜電容量大,而且高溫條件下的可靠性高的固體電解電容器,基于該認(rèn)識(shí),完成本發(fā)明。本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子的導(dǎo)電性高,而且耐熱性?xún)?yōu)異。而且,使用該導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器的ESR低,且靜電容量大,而且高溫條件下使用的可靠性高。
具體實(shí)施例方式構(gòu)成本發(fā)明的導(dǎo)電性高分子時(shí),作為其原料的單體混合物是使2,3_ 二氫-噻吩并[3,4-b][l,4] 二噁英與2-烷基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b][l,4] 二噁英以摩爾比 0.05 1 1 0. 1的混合比例混合形成的,該單體混合物中的各個(gè)單體相當(dāng)于下述通式 (1)所示的化合物。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電性高分子,其特征在于,該導(dǎo)電性高分子是使2,3-二氫-噻吩并[3,4-b] [1,4] 二噁英與2-烷基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b] [1,4] 二噁英的摩爾比是0.05 1 1 0.1的單體混合物在有機(jī)磺酸的存在下聚合而形成的,而且含有上述有機(jī)磺酸作為摻雜劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,2-烷基-2,3-二氫-噻吩并 [3,4-b] [1,4] 二噁英是從由2-甲基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b] [1,4] 二噁英、2-乙基-2, 3-二氫-噻吩并[3,4-b] [1,4] 二噁英、2-丙基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b] [1,4] 二噁英和2- 丁基-二氫-噻吩并[3,4-b][l,4] 二噁英構(gòu)成的群組中選出的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,聚合是化學(xué)氧化聚合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,有機(jī)磺酸是芳香族類(lèi)磺酸,化學(xué)氧化聚合中使用的氧化劑兼摻雜劑是芳香族類(lèi)磺酸鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,芳香族類(lèi)磺酸鐵的芳香族類(lèi)磺酸和鐵的摩爾比是2. 00 1 2. 95 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,芳香族類(lèi)磺酸鐵是從由對(duì)甲苯磺酸鐵和甲氧基苯磺酸鐵構(gòu)成的群組中選出的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求4 6任一項(xiàng)所記載的導(dǎo)電性高分子,其特征在于,芳香族類(lèi)磺酸鐵通過(guò)水或由水和水混合性溶劑的混合物形成的水性溶液或者有機(jī)溶劑形成為液狀,該液體中的芳香族類(lèi)磺酸鐵的濃度是30 70質(zhì)量。
8.—種固體電解電容器,其特征在于,使用權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所記載的導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)。
9.一種固體電解電容器,其特征在于,具有由權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所記載的導(dǎo)電性高分子形成的固體電解質(zhì)、層疊在其上的由其它導(dǎo)電性高分子形成的固體電解質(zhì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所記載的固體電解電容器,其特征在于,其它導(dǎo)電性高分子是將含有該導(dǎo)電性高分子的分散液干燥后得到的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電性高分子以及使用其作為固體電解質(zhì)的固體電解電容器。本發(fā)明提供導(dǎo)電性高且耐熱性?xún)?yōu)異的導(dǎo)電性高分子,另外,還提供使用其作為固體電解質(zhì),ESR低且靜電容量大,而且高溫條件下的可靠性高的固體電解電容器。本發(fā)明提供一種導(dǎo)電性高分子,該導(dǎo)電性高分子是使2,3-二氫-噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英與2-烷基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英的摩爾比是0.05∶1~1∶0.1的單體混合物,在有機(jī)磺酸的存在下聚合形成,而且含有上述有機(jī)磺酸作為摻雜劑;使用該導(dǎo)電性高分子作為固體電解質(zhì)構(gòu)成固體電解電容器。作為上述2-烷基-2,3-二氫-噻吩并[3,4-b][1,4]二噁英,其烷基部分優(yōu)選甲基、乙基、丙基、丁基。
文檔編號(hào)H01G9/00GK102307927SQ20108000711
公開(kāi)日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者大野貴志, 杉原良介, 藤原一都 申請(qǐng)人:帝化株式會(huì)社