[发明专利]导电高分子悬浮液及具有其的固态电解电容

说明书

本发明提出一种导电高分子悬浮液及具有其的固态电解电容，涉及固态电解电容技术领域。所述导电高分子悬浮液包括导电高分子粒子、掺杂剂、导电性添加剂、粘结剂及耐压提升剂，所述导电高分子粒子的主体结构为共轭结构，导电高分子粒子包括但不限于吡咯、苯胺、噻吩及其衍生物组成的组中的一种或多种，所述掺杂剂为聚合阴离子，所述导电性添加剂为极性溶剂或者离子液体，所述粘结剂可溶于水相或有机溶剂内，所述耐压提升剂可溶于水相或有机溶剂内。本发明通过在导电高分子粒子中添加掺杂剂、导电性添加剂、粘结及耐压提升剂来提升导电高分子悬浮液的耐压,改善传统导电高分子链耐压不足的缺陷，进而提升产品的稳定性及可靠度。

技术领域

本发明涉及固态电解电容技术领域，具体的是指一种导电高分子悬浮液及利用该导电高分子悬浮液制成的固态电解电容。

背景技术

导电高分子是近20年来的研究重点。利用分子本身具有的共轭π键的非定域化传递电子而导电，导电性高分子也可进行掺杂提升电子传导能力，引入阴离子(P形)或阳离子(N形)提升高分子电子传导性。导电高分子如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩或其衍生物聚合而成的导电高分子，可应用至抗静电涂层，EMI涂层，薄膜或敏化染料太阳能电池电洞传导层，铝电解电容与钽电解电容中。

固态电解电容的组成为阳极，介电层(形成于阳极上)，阴极与固态电解质，再经由封装而成电子零组件。阳极材料为铝，钽，铌等多孔隙金属，介电层则为金属氧化物如三氧化二铝，五氧化二钽，阴极材料则为碳材，固态电解质则为导电高分子(如聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩等)。因为导电高分子具备耐热性好，电导高，电荷转移速度快等优点，因此广泛用于固态电解电容。

专利EPA440957与EP1227529B 描述了聚苯乙烯磺酸盐(PSSA)与3,4乙撑二氧噻吩(EDOT)于水相进行聚合反应，生成PEDOT导电高分子悬浮液，以聚苯乙烯磺酸为PEDOT的掺杂剂，因聚苯乙烯磺酸的亲水性能将导电高分子很好的分散于水中，形成一稳定的导电高分子悬浮液。从而提升了PEDOT的应用性。

US6987663B介绍了将PEDOT:PSS悬浮液添加粘结剂后将固态电解电容芯包浸泡于导电高分子悬浮液内，经由烘干成膜后作为固态电解电容的电解质。US7563290B，US7990683B专利介绍制作高电压导电高分子悬浮液(PEDOT:PSS)应用于固态电解电容，且突破电压可大60WV。专利EP201000658提及使用交联剂能改善导电高分子悬浮液的热稳定性能，改善钽固态电解电容的边缘与边角的收缩率，得到稳定覆盖的导电高分子膜，因此藉由不同结构的添加剂能对导电高分子悬浮液进行改质，提升PEDOT:PSS悬浮液应用价值。

固态电解电容使用导电高分子悬浮液(PEDOT:PSS)作为电解质已在工作电压100V产品商品化。但其耐压在到100V以上时，由于导电高分子链本身因先天聚合度的限制, 无法形成高分子长链, 进而在100V以上呈现不稳定状态，限制了固态电容在电子产品输入端(AC至DC)的应用，因此增加导电高分子悬浮液的耐压变成了首要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题而提出一种导电高分子悬浮液，通过在导电高分子粒子中添加掺杂剂、导电性添加剂、粘结及耐压提升剂来提升导电高分子悬浮液（PEDOT:PSS）的耐压, 改善传统导电高分子链耐压不足的缺陷，进而提升产品的稳定性及可靠度。