CN1521779A

CN1521779A - 制造固态电解电容器的配方及其制作方法

Info

Publication number: CN1521779A
Application number: CNA031026362A
Authority: CN
Inventors: 蔡丽端; 杜佾璋
Original assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Current assignee: Industrial Technology Research Institute ITRI
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: CN100372034C

Abstract

本发明涉及一种制造固态电解电容器的配方及其制作方法，该配方包含导电性高分子单体、掺杂剂以及由氧化剂、溶剂与具有－C=N－官能基的五元环或六元环的聚合反应延缓剂所配制的高浓度氧化剂溶液，其制作方法是将电容器素子含浸此高浓度氧化剂溶液，以此氧化剂溶液与导电性高分子单体所组成的混合液具有室温稳定性，并可使电容器素子在极少次的含浸此一混合液与聚合反应之后即能获得足够厚度的高分子电解质，达到简化制作方法并获得极佳的电容器特性。

Description

制造固态电解电容器的配方及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种制造固态电解电容器的导电性高分子电解质的配方及电容器素子含浸此一电解质的制作方法，特别是在高浓度的氧化剂溶液中加入是一种具有

官能基的五元环或六元环的聚合反应延缓剂，制造固态电解电容器的配方及其制作方法。

背景技术

长期以来，电解电容器发展的一项主要课题是为了提高电解质的导电度，以降低电容器的等效串联电阻，达到高频低阻抗并具高可靠度的特性。由于导电性高分子较传统电解电容器所用的液态电解液或是固态有机半导体错盐，如TCNQ复合盐，有更高的导电度，且具有适度的高温绝缘化特性，因此导电性高分子成为现今电解电容器所使用的电解质的开发潮流。

Gerhard Hellwig，Stegen等人首先在美国专利4803596号揭露以化学氧化聚合法将导电性高分子作为电容器的电解质。其方法是将电容器正箔分别含浸导电性高分子单体及氧化剂溶液后，在适当条件下使导电性高分子单体聚合，如此反复多次以累积足够的导电性高分子电解质的厚度。由于此法的导电性高分子单体及氧化剂并未充分混合，因此反应性不均，且当正箔微孔被一液体沾附后，另一液体不易渗入微孔之中，故正箔的微孔中将无法获得充分反应聚合的导电性高分子。而且当电容器素子或正极箔在氧化剂溶液与单体两种液体反复交错的含浸过程中，单体与氧化剂溶液会彼此混合而污染。

基于上述的缺点，以化学氧化聚合法制作固态电解电容器的导电性高分子电解质的方法是将导电性高分子的单体、掺杂剂、氧化剂及溶剂混合后，将电容器素子含浸此一混合溶液。此时单体在氧化剂的作用下，在素子中进行聚合反应形成导电性高分子。由于导电性高分子是由导电性高分子单体及氧化剂所发生的化学氧化聚合反应所生成，因此一旦导电性高分子单体与氧化剂混合之后，如果没有预先延缓化学反应的进行，便会立刻发生聚合反应，导致混合液的粘度上升，使得混合液无法渗入电容器素子的孔隙中。此外，由于氧化剂通常为固体，需溶于溶剂中方能使用。再者，电容器素子含浸单体及氧化剂混合溶液的含浸速度与混合液的粘度有关。混合液溶剂含量愈少，其粘度愈高，电容器素子含浸混合液的速度也将愈慢。此外，如果含浸液中的单体与氧化剂的浓度愈高，聚合速率愈快，更将缩短素子所能含浸混合液的含浸时间。因此为了提高单体与氧化剂的混合液的室温稳定度，FriedrichJonas等人于美国专利4910645揭露，使用大量的溶剂稀释导电性高分子单体，使单体浓度低于10wt％，以降低单体与氧化剂混合溶液的室温反应速率。结果素子一次含浸导电性高分子单体及氧化剂之混合溶液，经过聚合后只能得到少量的导电性高分子，其余的部分则为残余的反应物与大量的溶剂所占据，故此种制程需经过多达16次的含浸与聚合方能产生足够的导电性高分子填满电容器素子正负箔之间的空隙(如美国专利第6136176号)。因此以导电性高分子作为固态电解电容器的电解质具有制程繁复，制造成本高昂的缺点。

Philip M.Lessner等人在美国专利6,056,899号揭露，以含有氧原子的特定低沸点有机化合物，如四氢呋喃，与三价铁的氧化剂混合形成错合物，降低氧化剂的氧化力，使导电性高分子单体与氧化剂所组成的混合液能长时间稳定保存。待电容器素子含浸混合液后，于高温环境驱走此一低沸点溶剂，促使氧化剂引发导电性高分子的聚合反应。由于此专利所揭露含氧原子的化合物，如四氢呋喃作为聚合延缓剂，与三价铁的氧化剂形成错合物的能力微弱，需使用大量此类物质方能显现此类物质稳定混合液的作用。该专利同时显示与铁具有较强错合能力的物质，如吡啶(pyridine)，会造成含铁氧化剂的氧化力大幅下降而只能获得聚合度极低且不具导电度的寡聚合导电性高分子，无法作为电容器的电解质。因此，该专利所揭露的错合能力微弱的含氧原子的聚合延缓剂，虽可使导电性高分子单体及氧化剂混合液配方具有室温稳定性并可获得深入电容器素子微孔的导电性高分子，但是大量聚合延缓剂稀释导电性高分子单体及氧化剂混合液的结果使得电容器素子仍需多次的含浸、聚合方能获得足够厚度的导电性高分子，无法改善导电性高分子固态电解电容器的制程繁复，制造成本高昂的缺点。

因此，如何提出一种减少固态电解电容器制作高分子电解质的含浸与聚合的制程次数，却能够达到相同厚度高分子电解质以及极佳电容器特性的制程方法及配方实在是固态电解电容器制程上的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明乃为解决上述问题而提出一种以导电性高分子作为固态电解电容器的电解质的配方及电容器素子含浸此一电解质的制作方法，主要的目的在于：减少固态电解电容器素子含浸高分子电解质的含浸与聚合的制程步骤并借以产生极佳电容器特性的固态电解电容器。

所以为达上述目的，本发明所提出一种制造固态电解电容器的导电性高分子电解质的配方，用以将电容器素子投入其中进行含浸，从而制造固态电解电容器，其成分包含：

一导电性高分子单体；

一氧化剂，该导电性高分子单体与该氧化剂的摩尔比介于4至0.25之间；

一溶剂，该氧化剂与溶剂所组成的氧化剂溶液浓度大于50wt％：及

一具有

官能基的五元环或六元环化合物的聚合反应延缓剂，该聚合反应延缓剂与该氧化剂的摩尔比介于0.1至2.0之间；

其中该聚合反应延缓剂致使该氧化剂与该导电性高分子单体混合后在室温环境下不会立刻发生聚合反应，待此混合液被电容器素子充分含浸后，在高于含浸温度下进行导电性高分子聚合。

该导电性高分子单体选自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子单体的衍生物、或其任意组合。

该噻吩为3，4-乙烯二氧噻吩。

该氧化剂选自三价铁化合物。

所述的三价铁化合物选自甲苯磺酸铁、十二苯磺酸铁、有机磺酸铁、过氯酸铁、氯化铁、硫酸铁或硝酸铁。

该聚合反应延缓剂选自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、吡啶及1，2-双氮

、或上述延缓剂的衍生物、或其任意组合。

该溶剂选自一醇类、一酮类或水、或其任意组合。

该溶剂选自甲醇、异丙醇或丙酮、或其任意组合。

上述配方还包含一掺杂剂。

该掺杂剂选自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有机磺酸、氯化铁、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、柠檬酸、盐酸、过氯酸、或上述酸根的盐类以及其相关衍生物。

本发明的目的还可通过如下措施来实现：

一种制造固态电解电容器的制作方法，其中该制作方法包含下列步骤：

提供一混合溶液，该混合溶液的成分包含：

一导电性高分子单体；

一溶剂，该氧化剂与溶剂所组成的氧化剂溶液浓度大于50wt％；及

一具有

其中该聚合反应延缓剂致使该氧化剂与该导电性高分子单体混合后在室温环境下不会立刻发生聚合反应，待此混合液被电容器素子充分含浸后，在高于含浸温度下进行导电性高分子聚合；

将一电容器素子于室温环境下投入该混合溶液进行含浸；及

提高该混合溶液的温度以加速该导电性高分子单体的聚合反应以完成含浸的作业。

该噻吩为3，4-乙烯二氧噻吩。

该氧化剂选自含有三价铁化合物。

该三价铁化合物为甲苯磺酸铁、十二苯磺酸铁、有机磺酸铁、过氯酸铁、氯化铁、硫酸铁或硝酸铁。

该聚合反应延缓剂选自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、或1，2-双氮或上述延缓剂的衍生物、或其任意组合。

该溶剂选自醇类、酮类或水、或其任意组合。

该溶剂为甲醇、异丙醇、丙酮、或水、或其任意组合。

该混合溶液的成分还包含一掺杂剂。

该掺杂剂选自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有机磺酸、氯化铁、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、柠檬酸、盐酸、过氯酸、及上述酸根的盐类以及其相关衍生物的组成群组其中之一。

本发明相比现有技术具有如下优点：

本发明制造固态电解电容器的导电性高分子电解质的配方及电容器素子含浸此一电解质的制作方法，可以有效减少含浸制程的次数，并且能达到更佳的电容器特性，进而有效缩短制造的程序，降低制作成本。

附图说明

图1是本发明所提的3，4乙烯二氧噻吩(3，4-ethylenedioxythiophene)导电性高分子单体，以甲苯磺酸铁为氧化剂的化学聚合；

图2是本发明所提的不同聚合延缓剂所组成的导电性高分子单体与氧化剂的混合溶液于室温下不同时间的粘度变化图；

图3是本发明所提的不同反应物、氧化剂、聚合反应延缓剂与溶剂的组成(wt)表示图；及

图4是本发明所提的实施例及比较例所制作的电容器特性表示图。

具体的实施方式

本发明是一种制造固态电解电容器的高分子电解质的配方及电容器素子含浸此一电解质的制作方法。

以下将以实施例说明本发明的具体可行性，请参阅图1；一般常见的商业化导电性高分子为聚苯胺(polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩化合物(polythiophene)、聚苯基乙烯(polyphenylvinylene)及此四种高分子的相关衍生物，如聚3，4乙烯二氧噻吩(poly(3，4-ethylenedioxythiophene))。以聚3，4乙烯二氧噻吩为例，其以甲苯磺酸铁(ferric p-toluenesulfonate)为氧化剂的化学聚合可表示如图1所示，其中甲苯磺酸铁经过氧化后所形成的甲苯磺酸(p-toluene sulfonic acid)为此聚合物的掺杂剂。

由于含铁的氧化剂多为固态(包含甲苯磺酸铁)，需溶于溶剂中方能使用。本发明用于溶解氧化剂的溶剂可为醇、酮、水或者含有此三类任一种的混合溶剂。其中以甲醇、丙酮、水或者含有此三类任一种的混合溶剂具有最佳的溶解效果。为了提高单体与氧化剂溶液的混合液获得导电性高分子的比例，氧化剂在与该溶剂所组成的溶液的浓度达50wt％以上、聚合反应延缓剂与该氧化剂的摩尔比介于0.1至2.0之间、导电性高分子单体与该氧化剂的摩尔比介于4至0.25之间可获得最佳的效果。

除了甲苯磺酸铁、十二苯磺酸铁、有机磺酸铁、过氯酸铁以及氯化铁等氧化剂，其还原物也可同时作为掺杂剂而不另需添加掺杂剂之外，其余的氧化剂需另外使用掺杂剂使聚3，4乙烯二氧噻吩表现出高导电性质。常见的掺杂剂除了上述所提到的甲苯磺酸及氯化铁以外，尚有氟化砷(AsF₆ ^-)、氟化硼(BF₄ ^-)、氟化磷(PF₆ ^-)、碘与单质子或多质子酸，如硫酸、磷酸、柠檬酸、盐酸、过氯酸及上述酸根的盐类以及相关衍生物如polystylene sulfonic acid(PSS)及其盐类。

导电性高分子单体的氧化聚合反应除了与单体的氧化电位高低有关之外亦受到氧化剂的氧化力所影响。以含三价铁离子的氧化剂而言，这类氧化剂的三价铁离子会与具有未共享电子对的特定分子形成错合物而改变三价铁离子氧化力，故此错合键结愈强，氧化剂的氧化力愈低。

本发明利用具有

官能基的五元环或六元环的化合物借由分子的未共享电子和氧化剂的三价铁离子产生适度的错合键结以降低含三价铁离子的氧化剂的室温氧化力，使单体与氧化剂的混合物能在室温及低溶剂含量的系统中保持稳定，但在高温环境中可使氧化剂氧化导电性高分子单体进行聚合。具有

官能基的五元环的化合物与三价铁离子的错合能力远大于含氧的化合物，因此只需少量具有官能基的五元环的化合物便可达到延缓含三价铁离子的氧化剂在室温的氧化能力；对含三价铁离子的氧化剂，其具有官能基的六元环化合物具有更强错合能力，因此借由高浓度的氧化剂与少量具有

官能基的五元环或六元环的聚合延缓剂所调配的单体与氧化剂混合液，其单体及氧化剂为主要成分，则此电容器素子不但有充分的含浸时间并可在有限次数的含浸下即可获得足够厚度的导电性高分子电解质，进而制作出特性极佳的导电性高分子固态电解电容器。

本发明是在氧化剂中添加具有

官能基的五元环或六元环的聚合反应延缓剂，使氧化剂溶液与导电性高分子单体混合后在室温环境下不会立刻发生聚合反应。待此混合液被电容器素子充分含浸后，在较高温度下进行导电性高分子聚合。如此可确保高浓度的氧化剂溶液的室温稳定性，减少因为溶剂的稀释效果导致电容器素子需经多道含浸聚合程序方能生成足够厚度的导电性高分子电解质的缺点，并可确保电容器素子具有充足的含浸时间，可以生成性质均一且深入素子微孔的导电性高分子电解质。因此，电容器素子在极少次含浸混合液并进行聚合反应之后即可获得足够厚度的高分子电解质且获致极佳的电容器特性。

本发明使用在常温或略高于常温环境下，具有适度延缓含三价铁离子氧化剂的氧化能力，及含有官能基含五元环化合物如咪唑(imidazole)、二甲基咪唑(2-methylimidazole)、吡唑(pyrazole)、三氮唑(triazole)、吡啶(pyridine)及一1，2-双氮 (pyridazine)及其衍生物，作为导电性高分子单体的聚合延缓剂以稳定导电性高分子单体与氧化剂的混合液；由于咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑及其衍生物与铁离子的错合能力远大于含氧的化合物，因此只需少量咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑或其衍生物的任何一种化合物便可达到延缓含铁氧化剂的室温氧化能力。借由添加对含铁的氧化剂具有更强错合能力的具有

官能基的六元环化合物如吡啶、1，2-双氮

(pyridazine或1，2-diazine)及其衍生物得到高稳定的高导电度导电性高分子电解质。因此借由高浓度的氧化剂与少量的聚合延缓剂所调配的单体与氧化剂混合液，单体及氧化剂为主要成分，则电容器素子不但有充分的含浸时间并可在极少次的含浸下即可获得足够厚度的导电性高分子电解质，进而制作出特性极佳的导电性高分子固态电解电容器。

以下将详述可达成本发明目的的具体技术手段：

实施例一：

将图3所列的甲苯磺酸铁、甲醇溶解后与聚合反应延缓剂依表中六组比例配制后，加入3，4乙烯二氧噻吩(简称EDT)单体，在室温(25℃)下测定六组混合溶液的比粘度随时间的变化率，以比较不同聚合反应延缓剂所组成之混合溶液的长时间稳定性。其结果如图3所示。

从图2的结果显示，不加任何聚合延缓剂的氧化剂溶液和单体一经混合，混合液的比粘度迅速上升，显示聚合反应快速进行。在这样快速的粘度变化下，电容器素子将没有充足的时间含浸此混合液。含有四氢呋喃(THF)的氧化剂溶液虽然可适度延缓混合液中单体的聚合反应，但是和同样作为延缓剂的咪唑、二甲基咪唑、三氮唑与吡啶相较，四氢呋喃的使用量较此四种延缓剂高出许多，但延缓效果却不如此四种延缓剂。

实施例二：

以36V电化学电解反应所形成的氧化铝介电层的正极铝箔与电化学腐蚀之高表面积负极铝箔彼此以马尼拉纸(Manila paper)作为隔离纸卷绕成电容器素子。此素子经过有机酸水溶液再化成，修补破损的氧化铝介电层之后，以图3第三组所列的混合液组成的甲苯磺酸铁、甲醇溶解后与咪唑混合后，加入EDT单体混合，再以上述的电容器素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的电容器素子在100℃反应10分钟。如此反复含浸及反应共计二次后，以甲醇清洗并在100℃的温度下烘干。此电容素子套入铝壳，以橡胶盖封口，最后进行充电老化修补电容器之漏电，完成此一电容器制作。此实施例所制作的电容器特性如图4所示。

实施例三：

以图3所列的第四组所列的混合液组成的甲苯磺酸铁以甲醇溶解后与二甲基咪唑混合，再加入EDT单体混合，再以规格如实施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的电容器素子于100℃反应10分钟。如此反复含浸及反应共计二次后，以甲醇清洗并在100℃的温度下烘干。此电容素子套入铝壳，以橡胶盖封口，最后进行充电老化修补电容器的漏电，完成此一电容器制作。此实施例所制作的电容器特性如图4所示。

实施例四：

以图3所列的第五组所列的混合液组成的甲苯磺酸铁以甲醇溶解后与1，2，4-三啖唑混合，再加入EDT单体混合，再以规格如实施例二的再化成后的素子含浸于此一混合溶液中，此一含浸混合溶液之电容器素子于100℃反应10分钟，进行如此反复含浸及反应共计二次后，再以甲醇清洗并在100℃的温度下烘干；最后将此电容素子套入铝壳，以橡胶盖封口，进行充电老化修补电容器之漏电，完成此电容器制作。此实施例所制作之电容器特性如图4所示。

实施例五：

以图3所列的第六组混合液所组成的甲苯磺酸铁以甲醇溶解后与吡啶混合，再加入EDT单体混合，再以规格如实施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液之电容器素子于100℃反应10分钟，进行如此反复含浸及反应共计二次后，再以甲醇清洗并在100℃的温度下烘干；最后将此电容素子套入铝壳，以橡胶盖封口，进行充电老化修补电容器之漏电，完成此电容器制作。此实施例所制作的电容器特性如图4所示。

比较例一：

以图3所列的第二组混合液组成的甲苯磺酸铁以甲醇溶解后与四氢呋喃混合，再加入EDT单体混合，以规格如实施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液。此一含浸混合溶液的电容器素子于100℃反应10分钟。如此反复含浸及反应共计二次后，以甲醇清洗并在100℃的温度下烘干。此电容素子套入铝壳，以橡胶盖封口，最后进行充电老化修补电容器的漏电，完成此一电容器制作。此比较例所制作的电容器特性如图4所示。由于混合液中含有大量的四氢呋喃，使得电容器每次含浸的氧化剂、单体混合液所能获得的导电性高分子较前述各实施例为少，故在固定的含浸次数下，以此种混合液所含浸的电容器素子所获得导电性高分子电解质无法填满整个电容器素子的空隙，因此特性较前述各实施例为差。

比较例二：

本比较例的甲苯磺酸铁、甲醇与EDT单体之用量如图3所列的第六组混合液组成所示，惟吡啶的用量提高为0.266g。再以规格如实施例二的再化成后素子含浸此一混合溶液，随后于100℃反应10分钟，结果素子所吸收之混合液经反应后呈现深棕色胶状液体，且测量不到任何电容量。由于混合液中含有的吡啶较实施例五为多，使得氧化剂的延缓效果更强。因为氧化剂的氧化力不足，使得混合液中的单体无法聚合成具导电性的高分子。

Claims

1、一种制造固态电解电容器的配方，用以将电容器素子投入其中进行含浸，从而制造固态电解电容器，其成分包含：

一导电性高分子单体；

一具有官能基的五元环或六元环化合物的聚合反应延缓剂，该聚合反应延缓剂与该氧化剂的摩尔比介于0.1至2.0之间；

2、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该导电性高分子单体选自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子单体的衍生物、或其任意组合。

3、如权利要求2所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该噻吩为3，4-乙烯二氧噻吩。

4、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该氧化剂选自三价铁化合物。

5、如权利要求4所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于所述的三价铁化合物选自甲苯磺酸铁、十二苯磺酸铁、有机磺酸铁、过氯酸铁、氯化铁、硫酸铁或硝酸铁。

6、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该聚合反应延缓剂选自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、吡啶及1，2-双氮口井、或上述延缓剂的衍生物、或其任意组合。

7、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该溶剂选自一醇类、一酮类或水、或其任意组合。

8、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该溶剂选自甲醇、异丙醇或丙酮、或其任意组合。

9、如权利要求1所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于还包含一掺杂剂。

10、如权利要求9所述的制造固态电解电容器的配方，其特征在于该掺杂剂选自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有机磺酸、氯化铁、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、柠檬酸、盐酸、过氯酸、或上述酸根的盐类以及其相关衍生物。

11、一种制造固态电解电容器的制作方法，其中该制作方法包含下列步骤：

提供一混合溶液，该混合溶液的成分包含：

一导电性高分子单体；

一具有

将一电容器素子于室温环境下投入该混合溶液进行含浸；及

12、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该导电性高分子单体选自噻吩、吡咯、苯基乙烯、苯胺、或上述高分子单体的衍生物、或其任意组合。

13、如权利要求12所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该噻吩为3，4-乙烯二氧噻吩。

14、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该氧化剂选自含有三价铁化合物。

15、如权利要求14所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该三价铁化合物为甲苯磺酸铁、十二苯磺酸铁、有机磺酸铁、过氯酸铁、氯化铁、硫酸铁或硝酸铁。

16、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该聚合反应延缓剂选自咪唑、二甲基咪唑、吡唑、三氮唑、或1，2-双氮或上述延缓剂的衍生物、或其任意组合。

17、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该溶剂选自醇类、酮类或水、或其任意组合。

18、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该溶剂为甲醇、异丙醇、丙酮、或水、或其任意组合。

19、如权利要求11所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该混合溶液的成分还包含一掺杂剂。

20、如权利要求19所述的制造固态电解电容器的制作方法，其特征在于该掺杂剂选自甲苯磺酸、十二苯磺酸、有机磺酸、氯化铁、氟化砷、氟化硼、氟化磷、碘、硫酸、磷酸、柠檬酸、盐酸、过氯酸、及上述酸根的盐类以及其相关衍生物的组成群组其中之一。