[发明专利]包含改良的锰氧化物电解质的固态电解电容器

权利要求书

1.一种固态电解电容器，包括：

由导电性粉末制成的阳极主体，其中粉末的荷质比是大约70,000μF*V/g或更大；

覆盖阳极主体的电介质；以及

覆盖电介质的固态电解质，其中固态电解质包括以基本均匀的方式覆盖至少一部分电介质的锰氧化物膜。

2.根据权利要求1所述的固态电解电容器，其中导电性粉末包括钽，电介质包括五氧化钽。

3.根据权利要求1或2所述的固态电解电容器，其中粉末的荷质比是大约120,000μF*V/g至大约250,000μF*V/g。

4.根据上述任一项权利要求所述的固态电解电容器，其中碳层、银层或两者覆盖固态电解质。

5.根据上述任一项权利要求所述的固态电解电容器，其中在100kz频率时，电容器的ESR是大约200毫欧姆或更小，优选大约100毫欧姆或更小。

6.根据上述任一项权利要求所述的固态电解电容器，其中电容器的干湿电容百分比是大约80%或更大，优选大约90%或更大。

7.一种制作固态电解电容器的方法，该方法包括：

阳极化氧化处理阳极主体，形成电介质涂层，其中阳极主体由粉末制成；

将涂有电介质的阳极主体与包含锰氧化物前体和分散剂的溶液接触；以及

前体热解转化为锰氧化物固态电解质。

8.根据权利要求7所述的方法，其中分散剂包含具有亲水基团和疏水基团的有机化合物，它是具有6-14个碳原子的芳香环或杂原子环系统。

9.根据权利要求8所述的方法，其中亲水基团包括磺酸盐、膦酸酯、羧酸酯、硫醇、磺酸酯、亚磷酸盐、亚膦酸盐、单烷氧基膦盐、磷酸酯、硫酸酯、磷酸盐酯、亚砜、砜、氨基，或其组合物。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中有机化合物具有以下结构，或是其盐： 

其中，

R₁是具有1-6个碳原子的烷基；

R₂是亲水基团；

m是0至8；

p是1至8；以及

n是1至100。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的方法，其中该化合物是缩合的萘磺酸盐，如钠盐。

12.根据权利要求8至11任一项所述的方法，其中该化合物的分子量是大约6,000克/摩尔或更小。

13.根据权利要求7至12中的任一项所述的方法，其中锰氧化物前体是硝酸锰。

14.根据权利要求7至13中的任一项所述的方法，其中水的表面张力（20℃时）与分散剂的表面张力（水中的浓度为1wt%以及20℃时）的比例是大约0.5至大约2.0，优选地大约0.8至大约1.2。

15.根据权利要求7至14中的任一项的方法，其中分散剂的表面张力(水中的浓度为1wt%以及20℃时)是大约50至大约95达因/厘米，优选地大约55至大约75达因/厘米。

16.根据权利要求7至15中的任一项所述的方法，其中该溶液包含大约0.001wt%至大约5wt%的分散剂，优选地大约0.01wt%至大约1wt%的分散剂。

17.根据权利要求7至16中的任一项所述的方法，其中该溶液是水溶液。

18.根据权利要求7至17中的任一项所述的方法，其中该溶液还包含醇。

19.根据权利要求7至18中的任一项所述的方法，其中该溶液的形态是纳米尺寸的锰氧化物前体颗粒的胶体悬浮液。

20.根据权利要求19所述的方法，其中纳米级颗粒的平均直径是大约0.1至大约30纳米，优选地大约0.2至大约10纳米。

21.根据权利要求19所述的方法，其中90%或更多颗粒的平均直径是大约0.2至大约10纳米。