CN105121499A - 导电性高分子微粒分散体和使用该导电性高分子微粒分散体的电解电容器以及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种导电性高分子微粒分散体，含有以水作为主要成分的溶剂、以及分散在该溶剂中的聚噻吩微粒。聚噻吩的聚合单元为选自噻吩类及其衍生物中的至少一种，该聚噻吩含有聚阴离子作为掺杂剂。导电性高分子微粒分散体的pH为3以上，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
Description
技术领域
本发明涉及应用于抗静电剂、电解电容器用电解质、显示元件等的导电性高分子微粒分散体、使用该导电性高分子微粒分散体的电解电容器、以及它们的制造方法。
背景技术
已知添加有掺杂剂的具有π共轭结构的高分子显示出高导电性。掺杂剂是用于显现导电性的物质。除了该高导电性以外，在化学、物理性质上也稳定，因此被用于抗静电剂、显示元件。另外，提出了将其作为电解电容器的固体电解质的材料使用的方案。
作为这样的具有π共轭结构的导电性高分子的制作方法的一例，已知在共存有掺杂剂的状态下使用氧化剂对单体进行氧化聚合的方法。例如，使用3,4-亚乙基二氧噻吩作为单体，使用聚苯乙烯磺酸作为掺杂剂时，能够制备掺杂有聚苯乙烯磺酸的具有高导电性的聚3,4-亚乙基二氧噻吩。利用该方法制备的聚3,4-亚乙基二氧噻吩为分散于水中的微粒状态。即，根据上述的方法，能够制备导电性高分子微粒分散体(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-222850号公报
发明内容
本发明的导电性高分子微粒分散体含有以水作为主要成分的溶剂、以及分散在该溶剂中的聚噻吩微粒。聚噻吩的聚合单元为选自噻吩类及其衍生物中的至少一种，聚噻吩含有聚阴离子作为掺杂剂。导电性高分子微粒分散体的pH为3以上，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
该导电性高分子微粒分散体通过在以水作为主要成分的溶剂中使单体与掺杂剂共存、并利用氧化剂使其进行氧化聚合来制备。单体为选自噻吩类及其衍生物中的至少一种，掺杂剂为选自聚阴离子类中的至少一种聚阴离子。氧化剂为产生铁离子的氧化剂。而且，将聚噻吩分散体的pH调节为3以上。如此制备的导电性高分子微粒分散体的pH为3以上，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
将上述导电性高分子微粒分散体应用于电解电容器的固体电解质的形成材料时，可抑制初始容量的减小和漏电流的升高，能够降低电解电容器的ESR，并且能够实现长寿命化。
附图说明
图1是示意性地表示使用了利用本发明的实施方式的制造方法制备的导电性高分子微粒分散体的电解电容器的的局部切开立体图。
图2是图1所示的电解电容器中的电容器元件的局部截面图。
具体实施方式
从通过如上所述的现有方法得到的导电性高分子微粒分散体中除去溶剂成分，由此得到导电性高分子。但是，在使用这样的导电性高分子作为电解电容器的固体电解质的情况下，根据导电性高分子被膜的形成方法、形成条件，有时ESR会升高。因此，为了采用具有π共轭结构的导电性高分子微粒分散体作为电解电容器的固体电解质，仅通过优化导电性高分子被膜的形成方法、形成条件是难以实现的，需要使导电性高分子微粒分散体成为适合于电解电容器的固体电解质的状态。
以下参照图1、图2对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地表示使用了利用本发明的实施方式的制造方法制备的导电性高分子微粒分散体的电解电容器的局部切开立体图。图2是图1所示的电解电容器中的电容器元件的局部截面图。
如图1所示、电解电容器具有电容器元件10、金属制造的壳体14和封口材料13。壳体14收容电容器元件10，封口材料13将壳体14的开口进行了密封。壳体14与封口材料13构成将电容器元件10密封的外包装体。
如图2所示，电容器元件10具有阳极1、阴极2、介于它们之间的间隔件4和固体电解质层5。阳极1通过利用蚀刻使铝箔的表面粗面化、利用化学转化处理在该表面上形成电介质氧化被膜层3来制作。另外，阴极2也由利用蚀刻使表面粗面化的铝箔构成。阳极1、阴极2上分别连接有图1所示的引线端子11、12。引线端子11、12贯通封口材料13而引出到外部。
阳极1和阴极2通过在其之间夹着间隔件4进行卷绕而形成电容器元件10。然后，在电容器元件10中浸渗后述的导电性高分子微粒分散体，通过干燥将溶剂成分除去，在阳极1与阴极2之间形成导电性高分子的固体电解质层5。
接着，对用于形成固体电解质层5的导电性高分子微粒分散体(以下，简记为分散体)的制造方法进行简单说明。首先，使选自噻吩类及其衍生物中的至少一种单体和作为掺杂剂的选自聚阴离子类中的至少一种聚阴离子分散到以水作为主要成分的溶剂中，制备分散液。将该分散液与含有在溶剂中产生铁离子的第一氧化剂的氧化剂混合，使单体进行氧化聚合。如此，制备掺杂有聚阴离子的导电性聚噻吩分散体。
进而，通过清洗来减少该聚噻吩分散体中的不需要的成分。然后，将聚噻吩分散体的pH调节为3以上。如此，得到导电性高分子微粒分散体(分散体)。分散体中的不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。需要说明的是，在聚噻吩分散体中的不需要的成分少的情况下，也可以不进行清洗，清洗操作不是必须的。
即，本实施方式的导电性高分子微粒分散体(分散体)含有以水作为主要成分的溶剂以及分散在该溶剂中的聚噻吩微粒。聚噻吩的聚合单元为选自噻吩类及其衍生物中的至少一种，聚噻吩含有聚阴离子作为掺杂剂。分散体的pH为3以上，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
作为单体的噻吩类及其衍生物具有π共轭结构。作为这样的单体，可以列举噻吩、3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-丙基噻吩、3-丁基噻吩、3-己基噻吩、3-庚基噻吩、3-辛基噻吩、3-壬基噻吩、3-癸基噻吩、3-甲氧基噻吩、3-乙氧基噻吩、3-丁氧基噻吩、3-甲基-4-甲氧基噻吩、3,4-亚乙基二氧噻吩、苯并噻吩、苯并二噻吩等。其中，从适度的聚合速度以及聚合物的耐热性优异的方面出发，特别优选3,4-亚乙基二氧噻吩。
作为用作掺杂剂的聚阴离子类，可以列举聚乙烯基磺酸、聚苯乙烯磺酸、聚丙烯酸磺酸、聚丙烯酰胺叔丁基磺酸、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚马来酸及具有这些结构单元的共聚物、或者这些聚阴离子的铵盐、锂盐、钠盐等。其中，从良好的分散性以及耐热性优异的方面出发，特别优选聚苯乙烯磺酸。这些聚阴离子类可以组合使用两种以上。
聚阴离子类的重均分子量优选为10000以上且400000以下，更优选为30000以上且200000以下，特别优选为50000以上且100000以下。另外，聚阴离子类的数均分子量优选为1000以上且300000以下，更优选为10000以上且150000以下，特别优选为20000以上且100000以下。
作为在溶剂中产生铁离子的第一氧化剂，可以列举氯化铁(III)、硫酸铁(III)、硝酸铁(III)等无机酸的铁盐、甲氧基苯磺酸铁、甲苯磺酸铁等有机酸的铁盐等。其中，从得到适度的聚合速度以及得到耐热性优异的聚合物的方面出发，特别优选硫酸铁(III)。以下，将硫酸铁(III)称为硫酸铁。
另外，作为与第一氧化剂组合使用的、在溶剂中不产生铁离子的第二氧化剂，可以列举过氧化氢、过硫酸盐、高锰酸盐、过氧化苯甲酰、臭氧等。其中，从得到适度的聚合速度、得到耐热性优异的聚合物、保存性优异且容易处理的方面出发，特别优选过硫酸铵。
作为溶剂使用的水优选为杂质含量少的离子交换水、蒸馏水。需要说明的是，溶剂以水作为主要成分。主要成分是指含有痕量程度的杂质、添加剂等的程度，例如95％以上为水。
接着，对分散液的制备方法进行说明。在使用分散机对投入到容器中的水施加剪切的同时，将单体与聚阴离子同时投入来制备分散液。或者，在使用分散机对投入到容器中的水施加剪切的同时，依次投入单体和聚阴离子来制备分散液。或者，在投入到容器中的水中投入单体和聚阴离子后，使用分散机施加剪切来制备分散液。作为分散机，可以使用均质混合机、高压均质机等。
与依次投入单体和聚阴离子相比，将单体和聚阴离子同时投入水中时，能够缩短分散时间。另外，除了可以在投入单体之后投入聚阴离子以外，也可以在投入聚阴离子之后投入单体。此外，也可以在投入单体、聚阴离子之前将水的一部分投入到容器中，然后在分散过程中适当分多次来投入水。
该操作的目的在于使难溶于水的具有π共轭结构的单体成为微粒状而分散于水中，其方法并不限于此。需要说明的是，在聚阴离子为固态的情况下或粘度高的情况下，将聚阴离子溶解或稀释至水中，以水溶液的形式投入。
关于单体与水的比例，相对于单体1重量份，水优选为9重量份以上。水的比例比上述低时，在聚合的过程中分散液的粘度变得过高，可能无法得到均质的导电性高分子微粒分散体。
关于聚阴离子相对于单体的比例，相对于单体1重量份，聚阴离子优选为1重量份以上且5重量份以下。聚阴离子相对于单体1重量份少于1重量份时，所得到的导电性高分子的电导率降低。另外，聚阴离子相对于单体1重量份的比例即使超过5重量份，所得到的导电性高分子的电导率也几乎不再提高。因此，考虑到材料成本，优选为5重量份以下。
接着，对使单体进行氧化聚合的方法进行说明。在使用分散机继续对如上制备的分散液施加剪切的同时，在该分散液中投入氧化剂。在氧化剂为固形的情况下或粘度高的情况下，将氧化剂溶解或稀释至水中，以水溶液的形式投入。如此，使分散状态的单体进行氧化聚合，形成聚合物(以下记载为聚噻吩)的微粒。在氧化剂的投入后仍然利用分散机继续施加剪切直至聚合终止，由此能够制备以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩的分散体。需要说明的是，也可以将分散液和氧化剂投入到分别的装置中来使单体进行氧化聚合。即，只要将分散液与氧化剂混合来进行氧化聚合，则其方法没有特别限定。
在分散时或聚合时，优选使分散液和分散体的液温为5℃以上且10℃以下。通过控制为该温度范围，可使反应速度适度。
通过清洗来减少如此制备的以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩的分散体中的不需要的成分。具体而言，首先，在聚合后的分散体中加入水、或者在水中添加酸或碱而使pH为酸性或碱性的清洗液来进行稀释。然后，通过过滤或离心分离等将分散体中的溶剂与以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩和不溶成分分离。反复进行数次该操作。
接着，对分散体中的以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩的浓度进行调节，并且将分散体的pH调节为3以上。具体而言，在分离后的以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩和不溶成分中加入水、或者在水中添加酸或碱而使pH为酸性或碱性的溶剂。通过该操作，调节以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩的浓度，并且使pH为3以上。
需要说明的是，以如下方式进行调节：不溶于以水作为主要成分的溶剂的铁化合物中含有的铁在分散体中的浓度为450ppm以下。为此，要适当调节材料的选择及其用量、分散条件、聚合条件、清洗条件等。
需要说明的是，不需要在聚合终止的时刻将分散体中的不需要的成分除去，如果pH为3以上且不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下，则可以省略清洗和pH调节。同样，在清洗终止的时刻，如果pH为3以上且不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下，则可以省略pH调节。
另外，不溶于以水作为主要成分的溶剂的铁化合物优选为氢氧化铁、羟基氧化铁中的一种以上。由此，与不溶于溶剂的其他铁化合物相比，能够抑制分散体粘度的升高。因此，在使用该分散体形成电解电容器的固体电解质层5时，作为固体电解质的聚噻吩与阳极、阴极良好地密合，能够进一步提取出电容器的容量。
另外，优选使不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为20ppm～450ppm的范围。由此，在使用该分散体形成电解电容器的固体电解质层5时，作为固体电解质的聚噻吩因铁的存在而与阳极、阴极良好地密合，能够进一步提取出电容器的容量。
接着，使用具体例对本实施方式中的效果进行说明。
(实施例1)
首先，在投入到容器中的蒸馏水中投入3,4-亚乙基二氧噻吩1重量份作为具有π共轭结构的单体，接着依次投入聚苯乙烯磺酸2.15重量份的水溶液作为聚阴离子。然后，使用均质混合机施加10分钟剪切，制备3,4-亚乙基二氧噻吩的分散液。
接着，在使用均质混合机对该分散液施加剪切的同时，投入硫酸铁1重量份的水溶液作为产生铁离子的氧化剂。接着，投入过硫酸铵2.1重量份的水溶液作为与该产生铁离子的氧化剂组合使用的氧化剂。到此为止所使用的蒸馏水的比例为210重量份。投入氧化剂后，利用均质混合机继续施加24小时剪切，然后终止聚合。如此，制备分散体。
接着，通过使用过滤装置对分散体进行过滤来将固体成分浓缩，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释，将该操作重复2次。
在如此清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水，将分散体的pH调节为3。
需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度如下确认：对分散体进行过滤，在以过滤后剩余的导电性高分子微粒为主体的残渣中加入硫酸，将残渣中含有的铁溶解，利用原子吸光法对所得的溶液进行定量分析，确认铁的浓度。在实施例1中，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为203ppm。
(实施例2)
在实施例2中，将实施例1中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加1次，并在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为5。除此以外，与实施例1同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为260ppm。
(实施例3)
在实施例3中，将实施例1中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加1次，并在清洗后的分散体中加入氨水和蒸馏水将pH调节为7。除此以外，与实施例1同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为268ppm。
(实施例4)
在实施例4中，将实施例1中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加2次，并在清洗后的分散体中加入氨水和蒸馏水将pH调节为9。除此以外，与实施例1同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为265ppm。
(实施例5)
在实施例5中，将实施例1中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加2次，并在清洗后的分散体中加入氢氧化钠和蒸馏水将pH调节为11。除此以外，与实施例1同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为265ppm。
(实施例6)
将各材料的比例设定为3,4-亚乙基二氧噻吩1重量份、聚苯乙烯磺酸2.15重量份、硫酸铁1重量份、过硫酸铵2.1重量份、蒸馏水130重量份。除此以外，与实施例1同样地制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。
通过使用过滤装置对该分散体进行过滤来浓缩固体成分，然后，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释，将该操作重复2次。进而，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为3。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为359ppm。
(实施例7)
在实施例7中，将实施例6中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加1次，并在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为5。除此以外，与实施例6同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为407ppm。
(实施例8)
实施例8中，将实施例6中的分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加1次，并在清洗后的分散体中加入氨水和蒸馏水将pH调节为7。除此以外，与实施例6同样地制备分散体。需要说明的是，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm。
(实施例9)
将各材料的比例设定为3,4-亚乙基二氧噻吩1重量份、聚苯乙烯磺酸2.15重量份、硫酸铁1重量份、过硫酸铵2.1重量份、蒸馏水110重量份。除此以外，与实施例1同样地制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。
与实施例1同样地对该分散体进行清洗。然后，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为3。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为421ppm。
(实施例10)
将各材料的比例设定为3,4-亚乙基二氧噻吩1重量份、聚苯乙烯磺酸2.15重量份、硫酸铁1重量份、过硫酸铵2.1重量份、蒸馏水2000重量份。除此以外，与实施例1同样地制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。
通过使用过滤装置对该分散体进行过滤来浓缩固体成分，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释，将该操作重复2次。然后，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为5。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为5ppm。
(实施例11)
将各材料的比例设定为3,4-亚乙基二氧噻吩1重量份、聚苯乙烯磺酸2.15重量份、硫酸铁1重量份、过硫酸铵2.1重量份、蒸馏水2000重量份，与实施例1同样地制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，通过使用过滤装置对分散体进行过滤来将固体成分浓缩，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释，将该操作重复2次。进而，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为5。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为3ppm。
接着，对比较例进行说明。
(比较例1)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例1相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。通过使用过滤装置对该分散体进行过滤来浓缩固体成分，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释。然后，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为2。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为86ppm。
(比较例2)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例6相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。通过使用过滤装置对该分散体进行过滤来浓缩固体成分，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释。然后，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为2。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为143ppm。
(比较例3)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例6相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，将分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加1次。进而，在清洗后的分散体中加入氨水和蒸馏水将pH调节为8。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为475ppm。
(比较例4)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例6相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，将分散体的浓缩操作和稀释操作各自再增加2次，在清洗后的分散体中加入氢氧化钠和蒸馏水将pH调节为11。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为486ppm。
(比较例5)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例9相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，通过使用过滤装置对分散体进行过滤来将固体成分浓缩，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释。进而，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为2。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为171ppm。
(比较例6)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例9相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，通过使用过滤装置对分散体进行过滤来将固体成分浓缩，在浓缩后的分散体中加入蒸馏水来进行稀释，将该操作重复2次。进而，在清洗后的分散体中加入硫酸和蒸馏水将pH调节为4。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为504ppm。
(比较例7)
首先，使各材料的比例、操作过程与实施例9相同，制备分散液，使其进行氧化聚合而制备分散体。然后，将分散体的浓缩操作和稀释操作各自在增加2次。进而，在清洗后的分散体中加入氢氧化钠和蒸馏水将pH调节为11。不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为580ppm。
使用如上制备的各实施例和各比较例的分散体，制作额定电压35V、静电容量47μF的电解电容器。电解电容器的特性目标值为静电容量：47μF±20％、漏电流上限值：16.45μA。
(表1)示出了使用通过实施例和比较例制作的分散体制作的电解电容器的容量值和漏电流值的初始特性的测定结果。
[表1]
如(表1)所示，在实施例1～11中，分散体的pH为3以上，且不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁在分散体中的浓度为450ppm以下。而且，在实施例1～11中，容量值为42.0μF～46.3μF，达到了目标容量值47μF±20％。另外，漏电流值也为1.0～1.5μA，达到了目标上限值16.45μA。
与此相对，在比较例1、比较例2、比较例5中，分散体的pH为2，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁在分散体中的浓度分别为86ppm、143ppm、171ppm。而且，在比较例1、比较例2、比较例5中，容量值分别为46.3μF、46.1μF、46.0μF，达到了目标容量值47μF±20％。但是，漏电流值分别极端增大为18.2μA、52.1μA、100.2μA，大大超过目标上限值16.45μA。认为比较例1、比较例2、比较例5的漏电流值极端增大的原因在于，分散体的酸性强至pH为2，因此容易在化学转化被膜的一部分产生缺陷。
另外，在比较例3、比较例4、比较例6、比较例7中，分散体的pH为3以上，不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁在分散体中的浓度分别为475ppm、486ppm、504ppm、580ppm。而且，在比较例3、比较例4、比较例6、比较例7中，漏电流值分别为1.1μA、1.2μA、1.2μA、1.3μA，确保了目标上限值16.45μA。但是，容量值分别大幅降低至36.5μF、35.2μF、31.2μF、9.8μF，未达到目标容量值47μF±20％。
不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度与不溶于溶剂的铁化合物的浓度成比例。不溶于溶剂的铁化合物的浓度增高时，不溶于溶剂的铁化合物会堵塞通过蚀刻在阳极1的表面和阴极2的表面形成的凹坑。因此，在比较例3、比较例4、比较例6、比较例7中，容量值低，无法达到目标值。
如上所述，本实施方式中的导电性高分子微粒分散体通过在以水作为主要成分的溶剂中使单体与掺杂剂共存、并利用氧化剂使其进行氧化聚合来制备。单体为选自噻吩类及其衍生物中的至少一种，掺杂剂为选自聚阴离子类中的至少一种聚阴离子。氧化剂为产生铁离子的氧化剂。因此，该分散体含有以聚阴离子作为掺杂剂的聚噻吩作为导电性高分子微粒。该分散体的pH为3以上，分散体中的不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
应用该分散体作为固体电解质的形成材料的电解电容器能够在不牺牲容量、并且不使漏电流值劣化的情况下降低ESR，同时寿命长。
需要说明的是，在本实施方式中，以将铝箔作为电极的卷绕型固体电解电容器为例进行了说明，但本发明不限定于此。通过本实施方式的制造方法得到的导电性高分子微粒分散体也可以应用于以铝以外的阀金属箔作为电极的卷绕型固体电解电容器、层叠型电解电容器、使用阀金属的烧结体作为阳极体的电解电容器、或者在使用固体电解质的同时还使用电解液的混合型电解电容器等。
另外，实施例1～11记载的材料、制造方法、评价手段是用于对发明进行说明的一例，本发明不限定于此。
产业实用性
本发明对于使用导电性高分子微粒分散体的电解电容器等有用。
标号说明
1阳极
2阴极
3电介质氧化被膜层
4间隔件
5固体电解质层
10电容器元件
11、12引线端子
13封口材料
14壳体
Claims (5)
1.一种导电性高分子微粒分散体，
其含有以水作为主要成分的溶剂、以及以选自噻吩类及其衍生物中的至少一种作为聚合单元、含有聚阴离子作为掺杂剂且分散在所述溶剂中的聚噻吩微粒，
所述导电性高分子微粒分散体的pH为3以上，
不溶于所述溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
2.如权利要求1所述的导电性高分子微粒分散体，其中，
含有不溶于所述溶剂的铁化合物，
不溶于所述溶剂的铁化合物为氢氧化铁、羟基氧化铁中的一种以上。
3.一种电解电容器，
其具备电容器元件和对所述电容器元件进行密封的外包装体，
所述电容器元件具有阳极、阴极、介于所述阳极与阴极之间的间隔件、以及介于所述阳极与所述阴极之间的导电性高分子的固体电解质层，
所述固体电解质层由权利要求1或2所述的所述导电性高分子微粒分散体中含有的所述聚噻吩构成。
4.一种导电性高分子微粒分散体的制造方法，
其包括如下步骤：
使选自噻吩类及其衍生物中的至少一种单体和作为掺杂剂的选自聚阴离子类中的至少一种聚阴离子分散到以水作为主要成分的溶剂中而制备分散液的步骤、
将所述分散液与在所述溶剂中产生铁离子的氧化剂混合，使所述单体进行氧化聚合，由此制备掺杂有所述聚阴离子的导电性聚噻吩微粒分散体的步骤、以及
将所述聚噻吩分散体的pH调节为3以上而得到导电性高分子微粒分散体的步骤，
所述导电性高分子微粒分散体中的、不溶于溶剂的铁化合物中含有的铁的浓度为450ppm以下。
5.一种电解电容器的制造方法，其包括如下步骤：
使通过权利要求4所述的制造方法制备的导电性高分子微粒分散体浸渗到具有阳极、阴极和介于所述阳极和阴极之间的间隔件的电容器元件的步骤、以及
将所述导电性高分子微粒分散体中含有的溶剂成分除去、在所述阳极与所述阴极之间形成导电性高分子的固体电解质层的步骤。
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