CN103562260A - 导电聚合物、导电聚合物水溶液、导电聚合物膜、固体电解电容器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了高电导率导电聚合物、导电聚合物水溶液、和导电聚合物膜。此外，本发明提供了兼有降低的ESR的固体电解质电容器和用于制备它的方法。在一个实施方案中，导电聚合物含有具有一个阴离子基团和一个或多个亲水性基团的单分子有机酸。

Description

导电聚合物、导电聚合物水溶液、导电聚合物膜、固体电解电容器及其制备方法
技术领域
本发明的示例性实施方案涉及导电聚合物、导电聚合物水溶液、从该导电聚合物水溶液获得的导电聚合物膜、使用它们的固体电解电容器及其制备方法。 
背景技术
导电聚合物材料用于电容器的电极、染料增感太阳能电池的电极、电致发光显示器的电极等。作为所述导电聚合物材料，通过将吡咯、噻吩、3，4-亚乙二氧基噻吩、苯胺等聚合而获得的聚合物材料是已知的。专利文献1和2公开了与此相关的技术。 
专利文献1涉及聚噻吩溶液(分散体)、用于制备它的方法、以及用于塑料成型体的抗静电处理的盐的使用。具体地，它公开了了在聚阴离子(在该文献中其表示聚苯乙烯磺酸)的存在下的具有3，4-二烷氧基噻吩结构单元的聚噻吩分散体。它公开了，此聚噻吩分散体是通过在0至100℃的温度在多酸的存在下将3，4-二烷氧基噻吩氧化聚合制得的。 
专利文献2涉及聚(3，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合物的水性分散体和用于制备它的方法，还涉及含有该水性分散体的涂布组合物和具有在其上涂敷了该组合物的透明导电膜的被覆基材。具体地，它公开了聚(3，4-二烷氧基噻吩)和聚阴离子的复合物的水性分散体，其是通过使用过氧二硫酸作为氧化剂在聚阴离子的存在下将3，4-二烷氧基噻吩在水性溶剂中聚合制得的。 
现有技术文献 
专利文献 
专利文献1：JP7-90060A 
专利文献2：JP2004-59666A 
发明概述 
发明要解决的问题 
聚阴离子如聚苯乙烯磺酸本来是一种绝缘材料，但是除了具有作为用于提供导电性的掺杂剂的作用之外，还具有对水溶性有贡献的亲水性。在3，4-二烷氧基噻吩、3，4-亚乙二氧基噻吩等在这种聚阴离子的存在下的化学氧化聚合的方法中，难以控制含量(掺杂比率)。当企图提高亲水性的效果时，不将它掺杂入导电聚合物中，这表示以下状态：存在着对提供导电性没有贡献的过剩聚阴离子。因此，在专利文献1和2中所公开的方法中，存在着以下问题：该聚阴离子阻碍导电聚合物的粒子之间的接触，这导致降低了导电性。 
而且，看起来对于如在专利文献2中所公开的抗静电材料而言可以通过如上所述的导电聚合物获得足够的导电性。然而，例如，在将它用于固体电解电容器(电容器元件)等的电极的情况下，从导电性的角度出发，存在着难以进一步降低等效串联电阻(ESR)的问题。 
因此，本发明的示例性实施方案的目的在于提供具有高导电性的导电聚合物、通过使用该具有高导电性的导电聚合物获得的导电聚合物水溶液，和导电聚合物膜。此外，目的在于提供具有降低的ESR的固体电解电容器和用于制备它的方法。 
解决问题的手段 
为了解决上述问题，根据本发明的示例性实施方案导电聚合物包含具有一个阴离子基团和一个或多个亲水性基团的单分子有机酸。 
在根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物中，所述阴离子基团优选为磺基(-SO3H)。 
在根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物中，所述亲水性基团优选是选自由磺基(-SO3H)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)和羟基(-OH)组成的组中的至少一种。 
在根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物中，所述单分子有机酸 优选为苯胺-2，4-二磺酸。 
此处，描述根据本发明的示例性实施方案的单分子有机酸和聚合物(高分子)的行为。 
本发明的示例性实施方案中使用的单分子有机酸对由例如聚吡咯、聚噻吩、或它们的衍生物所构成的聚合物具有由于空间结构所导致的限制，且被掺杂用于提供导电性的官能团的数目是一个。作为实例，描述使用前述的苯胺-2，4-二磺酸作为单分子有机酸的情况。 
苯胺-2，4-二磺酸具有三个官能团，包括一个氨基和两个磺基，如在下文所述的式(1)中所示。在这种情况下，在所述官能团中，磺基具有最强的影响导电性实现的共轭π电子的吸引功能。当它被掺杂时，磺基成为阴离子基团，而当它未被掺杂时，它具有充当亲水性基团的性能。因此，一个磺基吸共轭π电子并被掺杂入上述聚合物中，其导致提供导电性的作用，而另一个未被掺杂的磺基对提供水溶性做出贡献。此外，氨基对作为亲水性基团提供水溶性有贡献。以这种方式，获得根据本发明的示例性实施方案的具有高电导率的导电聚合物。 
根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物水溶液是通过将上述导电聚合物溶解或分散而获得的。 
根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物膜是通过将上述导电聚合物水溶液干燥以除去溶剂而获得的。 
根据本发明的示例性实施方案的固体电解电容器包括含有阀金属的阳极导体和在所述阳极导体的表面上形成的电介质层，其中在所述电介质层的表面上形成包括上述导电聚合物膜的固体电解质层。 
根据本发明的示例性实施方案的用于制备固体电解电容器的方法包括：在含有阀金属的阳极导体的表面上形成电介质层，和通过用上述导电聚合物水溶液浸渍所述电介质层的表面，形成固体电解质层。 
根据本发明的示例性实施方案的用于制备固体电解电容器的方法包括：在含有阀金属的阳极导体的表面上形成电介质层；通过对提供第一导电聚合物化合物的单体进行化学氧化聚合或电聚合，在所述电介质层的表面上形成第一导电聚合物化合物层；和通过用上述导电聚合物水溶液浸渍所述第一导电聚合物化合物层的表面，形成第二导电聚合物化合物层。 
发明效果 
根据本发明的示例性实施方案，可以提供具有高电导率的导电聚合物、导电聚合物水溶液和导电聚合物膜。此外，可以提供具有降低的ESR的固体电解电容器和用于制备它的方法。 
附图简述 
图1是显示了根据本发明的示例性实施方案的固体电解电容器的构造的示意性截面图。 
发明的实施方式 
如下，详细描述根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物、导电聚合物水溶液和从该水溶液获得的导电聚合物膜，以及使用这些的固体电解电容器和用于制备它的方法。 
(导电聚合物) 
根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物是向其中掺杂了单分子有机酸的导电聚合物，所述单分子有机酸具有一个作为掺杂剂的阴离子基团和一个或多个用于向导电聚合物提供水溶性的亲水性基团。因此，根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物不含有对导电性没有贡献的过剩的聚阴离子，并因此可以获得电学性能如出色的导电性。 
此外，根据本发明的示例性实施方案被掺杂入导电聚合物的单分子有机酸是具有一个或多个用于向该导电聚合物提供水溶性的亲水性基团的单分子有机酸。将此单分子有机酸掺入导电聚合物中，向该导电聚合物提供了在溶剂如水中的良好的溶解性或可分散性的性质。 
注意，“含有单分子有机酸的导电聚合物”表示以下状态：其中导电聚合物含有由导电聚合物构成的聚合物和作为掺杂剂掺杂入该聚合物中的单分子有机酸。而且，“单分子有机酸”表示由一个分子构成的有机酸，且其实例不包括具有重复单元结构的聚合物有机酸。单分子有机酸的分子量优选为75以上且300以下。 
用于掺杂的单分子有机酸中的阴离子基团的实例包括磺基(-SO3H)和 羧基(-COOH)。因为可以获得高导电性，它优选为磺基(-SO3H)。注意，在单分子有机酸中的阴离子基团通过将其掺杂入聚合物而变成阴离子基团的基团。而且，单分子有机酸可以具有两个以上阴离子基团，但它优选具有一个阴离子基团。 
而且，为了使导电聚合物在溶剂中的溶解性或可分散性良好，用于提供水溶性的在单分子有机酸中的亲水性基团优选为选自由以下各项组成的组中的至少一项：磺基(-SO3H)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)和羟基(-OH)。注意，亲水性基团表示通过静电作用、氢键等对水分子形成弱键并且在水中变得稳定的基团。而且，在亲水性基团(例如，磺基)被掺杂入聚合物并成为阴离子基团的情况下，该基团被认为是阴离子基团。 
单分子有机酸优选具有两个以上亲水性基团。而且，单分子有机酸优选具有四个以下亲水性基团。 
单分子有机酸的实例包括：氨基甲磺酸、3-氨基丙磺酸、5-磺基水杨酸、邻-氨基苯磺酸、间-氨基苯磺酸、对-氨基苯磺酸、邻-磺基苯甲酸、间-磺基苯甲酸、对-磺基苯甲酸、4-氨基-2-氯甲苯-5-磺酸、4-氨基-3-甲基苯-1-磺酸、4-氨基-5-甲氧基-2-甲基苯磺酸、2-氨基-5-甲基苯-1-磺酸、4-氨基-2-甲基苯-1-磺酸、5-氨基-2-甲基苯-1-磺酸、4-氨基-3-甲基苯-1-磺酸、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、2-氨基-5-萘酚-7-磺酸、乙烷二磺酸、丁烷二磺酸、戊烷二磺酸、癸烷二磺酸、邻-苯二磺酸、间-苯二磺酸、对-苯二磺酸、甲苯二磺酸、二甲苯二磺酸、氯苯二磺酸、氟苯二磺酸、二甲基苯二磺酸、二乙苯二磺酸、3，5-二磺基苯甲酸、苯胺-2，4-二磺酸、苯胺-2，5-二磺酸、3，4-二羟基-1，3-苯二磺酸、萘二磺酸、甲基萘二磺酸、乙基萘二磺酸、十五烷基萘二磺酸、3-氨基-5-羟基-2，7-萘二磺酸、1-乙酰胺-8-羟基-3，6-萘二磺酸、1-氨基-3，8-萘二磺酸、3-氨基-1，5-萘二磺酸、4-氨基-5-萘酚-2，7-二磺酸。此单分子有机酸可以单独使用或两种以上组合使用。在这些中，从提供良好导电性和水溶性的角度出发，由下式(1)表示的苯胺-2，4-二磺酸是特别优选的。 
由导电聚合物构成的聚合物的实例包括聚吡咯、聚噻吩、或其衍生物。在这些中，从导电性的角度出发，它优选为是聚噻吩的衍生物的具有由下式(2)表示的结构单元的聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)，或其衍生物。聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)的衍生物的实例包括通过用烷基取代下式(2)的亚乙基部分而获得的聚(烷基化3，4-亚乙二氧基噻吩)。导电聚合物可以是均聚物，或者也可以是共聚物，并且还可以是一种或也可以是两种以上。 
Figure BDA0000421166920000062
(导电聚合物水溶液) 
根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物水溶液是通过将根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物溶解或分散而获得的水溶液。因为它不含有对导电性没有贡献的过剩的聚阴离子，所以可以获得具有出色导电性的导电聚合物膜。 
导电聚合物水溶液的溶剂优选为水与极性有机溶剂如醇、丙酮、乙腈、乙二醇的混合溶剂。然而，从在将导电聚合物水溶液干燥的步骤中设置用于蒸发溶剂蒸气的排气设备的容易性、低环境负荷和除去的容易性的角度出发，水是更优选的。 
从良好的溶解性或可分散性的角度出发，相对于100质量份的溶剂水，在导电聚合物水溶液中的导电聚合物的含量优选为0.1质量份以上且30.0质量份以下，且更优选0.5质量份以上且20.0质量份以下。 
从提高导电聚合物的粘合性的角度出发，导电聚合物水溶液优选含有 树脂和/或通过借助于热或光的反应变为树脂的物质作为粘合剂。 
粘合剂的实例包括：聚乙烯醇类、聚乙烯吡咯烷酮类、聚氯乙烯类、聚乙酸乙烯酯类、聚丁酸乙烯酯类、聚丙烯酸酯类、聚丙烯酰胺类、聚甲基丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酰胺类、聚丙烯腈类、苯乙烯/丙烯酸酯共聚物、乙酸乙烯酯/丙烯酸酯共聚物、和乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯类、聚异戊二烯类、聚苯乙烯类、聚醚类、聚酯类、聚碳酸酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚酰胺-酰亚胺类、聚砜类、三聚氰胺-甲醛树脂类、环氧化物树脂类、硅氧烷树脂类、和纤维素类。 
树脂和/或通过借助于热或光的反应变为树脂的物质的实例包括，例如，水溶性多元醇如赤藓醇或季戊四醇和具有两个以上羧基的水溶性有机物质如己二酸或邻苯二甲酸的混合物。水溶性多元醇和具有两个以上羧基的水溶性有机物质借助热反应，并且变成聚酯。粘合剂可以是一种或者也可以是两种以上。 
(导电聚合物膜) 
根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物膜是通过将根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物水溶液干燥以除去溶剂而获得的膜，并且具有出色的对基材的粘附性和高电导率。考虑到防止导电聚合物的热分解，用于除去溶剂的干燥温度优选在300℃以下。 
(固体电解电容器和用于制备它的方法) 
根据本发明的示例性实施方案的固体电解电容器具有含有根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物的固体电解质层。在根据本发明的示例性实施方案的固体电解电容器中，因为用于形成固体电解质层的材料(膜)具有高电导率，所以固体电解电容器将具有低ESR。 
在图1中显示了根据本发明的示例性实施方案的固体电解电容器的构造的示意性截面图。该固体电解电容器具有以下构造：其中依次在阳极导体1的表面上形成电介质层2、固体电解质层3和阴极导体4。 
注意，图1的截面图显示了成为用于获得电容器元件的电容量的区域 的阴极部。因此，省略了连接至电容器元件的阳极端子的阳极部。通过涂布绝缘树脂(未示出)将用于形成上述阳极导体1的阀金属区分开，来分别提供阴极部和阳极部。 
阳极导体1是由以下材料形成的：通过利用侵蚀对阀金属板、箔或线进行表面积扩大化处理所获得的材料；通过烧结阀金属细粒的模制体所获得的烧结体，其具有与通过表面积扩大化处理所获得的材料相同的作用；等等。阀金属的实例包括钽、铝、钛、铌、锆和它们的合金。这可以单独使用或两种以上组合使用，在这些中，从加工性的角度出发，优选的是至少一种选自由以下各项组成的组的阀金属：铝、钽和铌。 
电介质层2是通过阳极导体1的表面的电解氧化而形成的层，并且也在烧结体或多孔体的孔隙中形成。可以通过电解氧化的电压，适当地调节电介质层2的厚度。 
固体电解质层3是由根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物或导电聚合物膜形成的。固体电解质层3可以具有单层结构，但是也可以具有多层结构。图1显示了一种多层结构的情况，并且固体电解质层3包括第一导电聚合物化合物层3A和第二导电聚合物化合物层3B。 
固体电解质层3还可以含有：通过聚合吡咯、噻吩、苯胺、或其衍生物而获得的除了根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物之外的导电聚合物；氧化物衍生物如二氧化锰或氧化钌、或有机半导体如TCNQ(7，7，8，8-四氰基醌二甲烷复合物盐)。 
用于形成固体电解质层3的方法的实例包括：在单层结构的情况下，通过用根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物水溶液浸渍电介质层2的表面并通过从导电聚合物水溶液除去溶剂的方法。 
而且，通过例如以下方法获得在图1中所示的固体电解电容器中固体电解质层3。首先，通过对提供第一导电聚合物化合物的单体进行化学氧化聚合或电聚合，在电介质层2的表面上形成第一导电聚合物化合物层3A。通过用根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物水溶液浸渍第一导电聚合物化合物层3A的表面，形成第二导电聚合物化合物层3B。 
作为提供第一导电聚合物化合物的单体，可以使用选自由以下各项组成的组中的至少一项：吡咯、噻吩、苯胺、及其衍生物。用于通过将此单 体化学氧化聚合或电聚合获得第一导电聚合物化合物的掺杂剂优选为磺酸化合物如苯磺酸、萘磺酸、苯酚磺酸、苯乙烯磺酸、或其衍生物。 
至于掺杂剂的分子量，它可以适当地选自低分子量化合物和高分子量化合物。 
溶剂可以是如上所述的含有水和水溶性有机溶剂的混合溶剂，但也可以是水。 
作为浸渍方法，从均匀形成导电聚合物化合物层的角度出发，优选重复浸渍。而且，从提高浸渍效率的角度出发，优选在从大气压减压的环境下或在从大气压加压的环境下，进行浸渍。而且，为了充分将导电聚合物水溶液填充入多孔的内部孔隙中，优选将它在浸渍后保持数分钟至数十分钟。 
可以通过将导电聚合物水溶液干燥，进行将溶剂从导电聚合物水溶液的除去。对干燥温度没有特别的限定，只要它是在其中溶剂可被除去的温度范围即可，但是从防止元件由于热而劣化的角度出发，优选在300℃以下。可以由干燥温度适当地优化干燥时间，但没有特别的限定，只要导电性不被损害即可。 
对阴极导体4没有特别的限定，只要它是导体即可，但是它可以具有包括石墨层5和银导电树脂层6的双层结构。 
实施例
(实施例1) 
利用搅拌将是单体的3，4-亚乙二氧基噻吩(1g)分散在水(30mL)中。进而，将是掺杂剂的苯胺-2，4-二磺酸(5g)和是氧化剂的硫酸铁(III)(1g)溶解。将所得的溶液在室温搅拌48小时，以进行单体的氧化聚合。 
对在上述步骤中所得的溶液分别进行多次电渗析和分液，以除去不纯物。由此，获得了含有其中掺杂了没有杂质的苯胺-2，4-二磺酸的聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)的导电聚合物水溶液。 
将100μl所得的导电聚合物水溶液滴在玻璃基板的表面上，并且在恒温烘箱中于125℃将溶剂挥发并干燥。由此，形成了根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物膜。 
通过四端子法(JIS K7194)测量所得的导电聚合物膜的表面电阻(Ω/□)和膜厚，并计算电导率(S/cm)。结果示于表1中。 
(实施例2) 
除了使用5-磺基水杨酸作为掺杂剂之外，以与实施例1中相同的方式制备导电聚合物水溶液。除了使用所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例1中相同的方式形成导电聚合物膜，并且评价其电导率。结果示于表1中。 
(实施例3) 
向在实施例1中所得的导电聚合物水溶液(20g)中，添加作为粘合剂的自乳化型聚酯分散体(0.3g)。通过在室温下将此溶液搅拌24小时，将自乳化型聚酯分散体溶解，以制备导电聚合物水溶液。除了使用所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例1中相同的方式形成导电聚合物膜，并且评价其电导率。结果示于表1中。 
(比较例1) 
通过在专利文献1的实施例1中所述的方法，制备导电聚合物水溶液。具体地，向水(20mL)中加入3，4-亚乙二氧基噻吩(0.5g)、重均分子量4,000的聚苯乙烯磺酸(2g)、和硫酸铁(III)(0.05g)，并在室温将它搅拌24小时。由此，制得了导电聚合物水溶液。除了使用所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例1中相同的方式形成导电聚合物膜，并且评价其电导率。 
表1 
  电导率(S/cm)
实施例1 208
实施例2 182
实施例3 194
比较例1 90
[0082] 如表1中所示，在实施例1至3中获得的导电聚合物膜具有比在比较例1中获得的导电聚合物膜更高的电导率。由此，证实了通过本发明的示例性实施方案实现高电导率的效果。 
据推断，因为导电聚合物膜不含有对导电性没有贡献的过剩聚阴离子等，所以可以获得实现高电导率的效果。 
(实施例4) 
使用多孔铝作为含有阀金属的阳极导体。通过阳极氧化，在铝的表面上形成是电介质层的氧化物膜。通过向阳极导体上涂敷绝缘树脂，将它区分成连接至阳极端子的阳极部和用于获得电容量的阴极部。随后，把在其中形成有电介质层的将要成为阴极部的阳极导体的区域浸渍在实施例1中制得的导电聚合物水溶液中，并将它提起。在这之后，用恒温烘箱在125℃将它干燥并固化，以形成固体电解质层。在此固体电解质层上，形成包括石墨层和银导电树脂的阴极导体。由此，制得了固体电解电容器。 
使用LCR计，在100kHz的频率测量此固体电解电容器的ESR。将ESR值从阴极部分的总面积换算至单位面积(1cm2)。测量结果示于表2中。 
(实施例5) 
除了使用在实施例2中所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例4中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(实施例6) 
除了使用在实施例3中所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例4中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(实施例7) 
使用多孔铝作为含有阀金属的阳极导体。通过阳极氧化，在铝的表面上形成是电介质层的氧化物膜。以与实施例4中相同的方式，通过绝缘树 脂将它区分为阳极部和阴极部。随后，把在其中形成有电介质层的将要成为阴极部的阳极导体的区域浸渍在通过将吡咯(10g)溶解在纯水(200mL)中所获得的单体液体中，并将它提起。进而，将它浸入通过将作为掺杂剂的对甲苯磺酸(20g)和作为氧化剂的过硫酸铵(10g)溶解在纯水(200mL)中所获得的氧化剂液体中，并将它提起。重复这些浸渍和提起步骤10次，并进行化学氧化聚合反应。由此，形成了第一导电聚合物化合物层。 
将在实施例1中制得的导电聚合物水溶液滴在第一导电聚合物化合物层的表面上并且浸泡。在此之后，用恒温烘箱在125℃将它干燥并固化。由此，形成了第二导电聚合物化合物层。 
依次在包括第一导电聚合物化合物层和第二导电聚合物化合物层的固体电解质层的表面上形成石墨层和银导电树脂。由此，制得了固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(实施例8) 
除了使用在实施例2中所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例7中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(实施例9) 
除了使用在实施例3中所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例7中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(实施例10) 
除了使用多孔钽作为含有阀金属的阳极导体之外，以与实施例4中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
(比较例2) 
除了使用在比较例1中所得的导电聚合物水溶液之外，以与实施例4中相同的方式，制备固体电解电容器。通过与实施例4中相同的方法所测得的固体电解电容器的ESR的结果示于表2中。 
表2 
Figure BDA0000421166920000131
如在表2中所示，在实施例4至10中所获得的固体电解电容器与在比较例2中所获得的固体电解电容器相比，具有降低的ESR。据推测，这是因为在实施例4至10中使用的导电聚合物膜具有高电导率。通过将根据本发明的示例性实施方案的导电聚合物膜用于固体电解质层，固体电解质层的电阻降低，这导致降低了固体电解电容器的ESR。 
本申请要求基于在2011年5月30日提交的日本专利申请号2011-120479的优先权，其全部公开内容通过引用结合在此。 
使用上文中的实施例解释了本发明的实施方案，但是本发明不限于所述实施例并且本发明包括在本发明的范围内设计变化之后的实施方案。也就是说，本发明包括可以由本领域一般技术人员必然做出的各种变化或改变之后的实施方案。 
附图标记列表 
1 阳极导体 
2 电介质层 
3 固体电解质层 
3A 第一导电聚合物化合物层 
3B 第二导电聚合物化合物层 
4 阴极导体 
5 石墨层 
6 银导电树脂层 。

Claims (14)

1.一种导电聚合物，所述导电聚合物包含具有一个阴离子基团和一个或多个亲水性基团的单分子有机酸。
2.根据权利要求1所述的导电聚合物，其中所述阴离子基团是磺基(-SO3H)。
3.根据权利要求1或2所述的导电聚合物，其中所述亲水性基团是选自由磺基(-SO3H)、羧基(-COOH)、氨基(-NH2)和羟基(-OH)组成的组中的至少一种。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电聚合物，其中所述单分子有机酸是苯胺-2，4-二磺酸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的导电聚合物，所述导电聚合物是由吡咯、噻吩、或它们的衍生物构成的聚合物。
6.一种通过将根据权利要求1至5中任一项所述的导电聚合物溶解或分散而获得的导电聚合物水溶液。
7.根据权利要求6所述的导电聚合物水溶液，所述导电聚合物水溶液包含作为粘合剂的树脂和/或通过利用热或光的反应变为树脂的物质。
8.一种通过将根据权利要求6或7所述的导电聚合物水溶液干燥以除去溶剂而获得的导电聚合物膜。
9.一种固体电解电容器，所述固体电解电容器包括含有阀金属的阳极导体和在所述阳极导体的表面上形成的电介质层，其中在所述电介质层的表面上形成包含根据权利要求8所述的导电聚合物膜的固体电解质层。
10.根据权利要求9所述的固体电解电容器，其中所述阀金属是选自由铝、钽和铌组成的组中的至少一种。
11.一种用于制备固体电解电容器的方法，所述方法包括：
在含有阀金属的阳极导体的表面上形成电介质层，和
通过用根据权利要求6或7所述的导电聚合物水溶液浸渍所述电介质层的表面，形成固体电解质层。
12.一种用于制备固体电解电容器的方法，所述方法包括：
在含有阀金属的阳极导体的表面上形成电介质层；
通过对提供第一导电聚合物化合物的单体进行化学氧化聚合或电聚合，在所述电介质层的表面上形成第一导电聚合物化合物层；和
通过用根据权利要求6或7所述的导电聚合物水溶液浸渍所述第一导电聚合物化合物层的表面，形成第二导电聚合物化合物层。
13.根据权利要求12所述的用于制备固体电解电容器的方法，其中所述第一导电聚合物化合物是选自由吡咯、噻吩、苯胺和它们的衍生物组成的组中的至少一种的聚合物。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的用于制备固体电解电容器的方法，其中所述阀金属是选自由铝、钽和铌组成的组中的至少一种。
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