CN1717435A - 制造导电高分子的方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种制造本发明导电高分子的方法，其是通过使至少一种单体和一种氧化剂由化学聚合反应方法进行反应而制得导电高分子，该方法包括：使该单体和该氧化剂至少在含有过饱和蒸汽气氛的聚合反应容器中进行反应。由该方法，可制得呈平面状的导电高分子(10)。因此，本发明可提供制备导电高分子的方法和设备，其中该导电高分子可结合固态电解电容器中的低ESR和大容量，实现低损耗并具有低漏电流。

Description

制造导电高分子的方法及设备
技术领域
本发明涉及制备可用于电子元件和固态电解电容器等中的导电高分子的方法及设备。
背景技术
作为现有技术的一个例子，描述了其中使用导电高分子的电子元件，特别是固态电解电容器。近年来，其中使用固态电解电容器的电子器件集成电路的频率及电流显著提高。因此，存在对具有低等效串联电阻(Equivalent Series Resistance，缩写为ESR)、大容量以及低损耗的固态电解电容器的需求。对于固态电解电容器，示例性说明固态电解电容器的内部电极(即电容元件)的传统制造方法。首先，用作阳极导体的阀金属(例如金属钽)在诸如磷酸的电解质溶液中进行阳极氧化，在表面上形成氧化物膜层(介电层)。接着，在氧化物膜层的表面形成固态电解质。二氧化锰作为固态电解质是已知的，其可通过例如将阳极导体浸入硝酸锰溶液中、取出、然后焙烧而形成。最后，在固态电解质上形成阴极导体。例如碳层和银表面导电树脂层的层叠体可用作阴极导体。为使电容元件与外部电相连，将阳极引脚和阴极引脚分别与阳极导体和阴极导体相连。
虽然上述组成部分可通过其自身电阻单独地影响ESR，但固态电解质是主要应考虑电阻的材料。为降低固态电解质的电阻，建议导电高分子材料的电导率高于二氧化锰(电导率约为0.1S/cm)，并且其已投入正常使用。例如，若使用聚吡咯，则可实现约100S/cm的电导率。除吡咯以外，诸如苯胺、噻吩以及3，4-亚乙二氧基噻吩的化合物均为已知的构成导电高分子材料的单体。制造导电高分子层的方法可大致分为化学氧化聚合和电解质氧化聚合。
层间的接触电阻也影响ESR。在本申请的申请人的以下专利文献1中公开了通过将导电聚合物微粒掺入导电高分子层中，由微粒形成的凹凸减小了导电高分子层与阴极导体之间的接触电阻。在该文献所描述的方法中，导电高分子层是通过其中使用导电聚合物微粒的分散体的化学氧化聚合而形成的。
为了显著提高电容器的容量，也建议以颗粒的形式形成导电高分子层。在以下专利文献2中公开了通过化学氧化制得粒径为0.2μm或更小的粒状聚吡咯，其中使用氧化剂混合物和单体的摩尔比至少为1的聚合溶液。若降低导电高分子层的粒径，则可抑制层的剥离，并较易于使用介电层中所含的潜在容量。
在以下专利文献3中公开了一种制造固态电解电容器的方法，其特征在于以下步骤：将电容器元件浸入含有单体和氧化剂的溶液中，所述单体通过氧化聚合将形成导电聚合物，从而在合成皮膜上形成导电聚合物层，然后将电容器元件取出，在空气中于约30℃至50℃的温度下且至少为约60％的相对湿度下放置。其目的是阐明在电容器元件上通过化学聚合形成导电聚合物层的优选条件，其中所述电容器元件包括其上形成合成皮膜的阳极组成部分，以及提供具有大容量、低ESR以及优越的生产能力的紧密型固态电解电容器。
专利文献1：JP 2000-232036A
专利文献2：JP H8-45790A
专利文献3：JP H10-64761A
如上所述，已进行了大量关于其中采用导电高分子层作为固态电解质的固态电解电容器的研究。然而，固态电解电容器中低ESR和高容量的相容性，以及低损耗的实现和漏电流的降低仍未得到充分实现。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种制造导电高分子的方法和设备，其中可使固态电解电容器中的低ESR和高容量相结合，而且还实现低损耗和低漏电流，本发明还提供一种制造其中使用导电高分子的电子元件和固态电解电容器的方法。
本发明的制造导电高分子的方法，是通过使至少一种单体和一种氧化剂由化学聚合法而发生反应，从而获得导电高分子的方法，该方法包括使所述单体和氧化剂在含有至少一种过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器中反应。
本发明的制造导电高分子的设备是一种制造导电高分子的设备，其用于使至少一种单体和一种氧化剂在聚合反应容器中发生聚合反应，其特征在于，含有过饱和水蒸汽气氛的该聚合反应容器包括提供干燥空气以及由热交换器产生的水蒸汽至该聚合反应容器的装置，其中所述单体和氧化剂的反应至少在该过饱和水蒸汽的气氛中在该聚合反应容器内发生。
附图说明
图1A为本发明实施例1中在玻璃基底上形成的导电高分子膜的一个实例的横截面图。图1B为导电高分子膜的比较例的横截面图。
图2A为本发明实施例1中在玻璃基底上形成的导电高分子膜的光学显微镜照片的一个实例。图2B为导电高分子膜的比较例的光学显微镜照片。
图3为本发明电解电容器横截面的一个实例的视图。
图4为实施本发明方法中使用的聚合电极排列的一个实例的视图。
图5A为用于解释在比较例的干燥气氛中聚合的膜如何附着的平面图；图5B是相同部分的横截面图；图5C为第一导电高分子层和阳极导体横截面的剥离距离d与阳极导体横截面方向上的长度L之比d/L的解释性示意图。
图6A为用于解释实施例2的过饱和水蒸汽气氛中聚合的膜如何附着的平面图；图6B为相同部分的横截面图。
图7A为本发明实施例2中在120Hz频率下的静电电容与水蒸汽浓度以及聚合温度的关系图；图7B为本发明实施例2中在100kHz频率下的静电电容与水蒸汽浓度以及聚合温度的关系图。
图8A为在100kHz的频率下测得的本发明实施例2的ESR图；图8B为对实施例2的固态电解电容器施加2.5V电压30秒后的漏电流图。
图9为用于制造在实施本发明方法中所用导电高分子的设备的一个实例的示意图。
图10为用于制造在实施本发明方法中所用导电高分子的设备的一个实例的示意图。
具体实施方式
本发明包括通过化学聚合法使至少一种单体和氧化剂反应生成导电高分子，其中所述单体和氧化剂至少在含有过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器中进行反应。此外，过饱和水蒸汽气氛的浓度至少为5体积％是所期望的。这既为了降低溶剂的蒸发速度，又为了提高聚合体的温度。若水蒸汽浓度低于5体积％，则难以实现这两点。
过饱和水蒸汽气氛的温度至少为85℃是所期望的。聚合反应的速率随反应温度的上升而上升，因此能提高聚合物膜的收率，并缩短聚合反应的时间。
单体和氧化剂在含有过饱和水蒸汽气氛的聚合反应罐中反应之前，可先在低于85℃的温度下进行预聚合反应。通过预聚合反应，聚合溶液由毛细作用渗入细孔部分中，并进行反应，而将聚合物膜填充入细孔内部是有利的。
此外，过饱和水蒸汽气氛中氧的浓度小于21体积％是所期望的。这样能在重复聚合反应时防止以前形成的聚合物膜的氧化变质。
此外，反应中的单体为吡咯、噻吩、3，4-亚乙二氧基噻吩、苯胺及其衍生物中的至少一种，氧化剂为氧化锰、铁(III)盐、铜(II)盐、过氧化氢和过硫酸盐中的至少一种，而且该单体和氧化剂至少溶于水溶性溶剂或水是所期望的。因此，当水蒸汽附着到聚合体时存在提高的亲合性，并可较容易地获得膜状的聚合体。
此外，当从侧面观察由本发明方法获得的导电高分子层时，该导电高分子层和基底的剥离距离d与长度L之比d/L优选为至少0且为0.02或更少。这样可提供导电高分子，其中因为导电高分子膜的翘曲小且呈平面状，所以减少了从基底的剥离现象。
此外，本发明还提供一种包括含有过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器的设备，其具有至少一种用以将干燥空气和由热交换器产生的水蒸汽提供至聚合反应容器的装置。此外，由热交换器产生的水蒸汽的温度高于干燥空气的温度是所期望的，这样可降低聚合反应容器中水蒸汽浓度的变化。在该情况下，若由热交换器产生的水蒸汽的温度高于干燥空气的温度，则具有较高热容量的水蒸汽与聚合体接触，因此聚合体的温度可迅速提高。
此外，本发明提供电子元件，特别是应用了导电高分子的固态电解电容器，其中呈平面状的导电高分子膜由上述任何方法获得。此外，本发明提供电子元件，特别是应用了导电高分子膜的固态电解电容器，其中导电高分子膜表面和背面的密度基本相等。此外，本发明还提供一种制造固态电解电容器的方法，该方法包括以下步骤：使单体和氧化剂在60℃或更低的温度下反应(无水蒸汽限制，可在干燥气氛中进行)；以及在一个聚合反应容器中在至少85℃下于过饱和水蒸汽气氛中进行聚合反应，从而将导电高分子填充入固态电解电容器的阳极导体中，该固态电解电容器为含有许多微细孔的多孔体。
由本发明可提供低电阻的导电高分子膜，其在基体材料侧和相反的水蒸汽相侧上的聚合反应速度基本相同；其密度也基本相等；其与基体材料，特别是玻璃和陶瓷的附着力良好；以及其制造方法，该方法是通过使至少一种单体和氧化剂反应由化学聚合法而获得导电高分子，该方法至少包括使单体和氧化剂在一个含有过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器中反应，并提供导电高分子，其中因为导电高分子膜的翘曲小，且膜是呈平面状，所以从基体材料剥离的现象小。此外，由于水蒸汽的饱和性，可降低氧浓度(氧分压)，并可减弱导电高分子的氧化变质，以提供低电阻的导电高分子。因此，可提供结合低ESR和大容量的固态电解电容器，以及其制造方法，还提供使用该导电高分子的电子元件以及制造这些元件的方法。
下面参考附图描述本发明优选的具体实施方案。
如图3所示，电容器元件通常具有如下结构：介电层2、固态电解质3和阴极导体4依次在阳极导体1上叠层排列。阴极导体4具有一种由碳层5和银表面导电树脂层6构成的双层结构。阳极导体1由一种烧结体形成，该烧结体是由具有阀作用的金属片、金属箔或金属线，以及具有阀作用的金属微粒制得，或由例如经蚀刻而延展其表面积的金属箔制得。对于阀金属，可使用选自钽、铝、钛、铌和锆中的至少一种或其合金，优选为钽、铝和铌。电容器还可使用钽粉和铌箔或铌线。
介电层2为电解氧化的阳极导体1表面的氧化物膜，而且其例如还在烧结体或蚀刻金属箔的孔洞部分中形成。氧化物膜的厚度可由电解氧化的电压加以控制。
固态电解质3包括至少一层导电高分子层。导电高分子层可包括下列聚合物的至少一种，例如聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺和聚-3，4-亚乙二氧基噻吩，特别是吡咯、噻吩和3，4-亚乙二氧基噻吩或其衍生物。导电高分子层可通过化学氧化聚合形成，其中使用诸如吡咯的单体、诸如烷基萘磺酸的掺杂剂以及诸如二氧化锰、硫酸铁(III)、硫酸铜(II)、过硫酸钠、过硫酸铵和过氧化氢溶液的氧化剂。除化学氧化聚合之外，固态电解质可通过电解氧化聚合制得，下面对其作详细描述。
应注意，固态电解质3也可包括诸如氧化钌的氧化物导电体以及诸如TCNQ络合物(7，7，8，8-四氰基醌二甲烷络合物盐)的有机半导体。
阴极导体4可以是例如由碳层5和银表面导电树脂层6制成的层叠体。碳层5包括作为导电颗粒的碳颗粒，而导电树脂层6中所包括的银粉和固态电解质层3之间的电连接由这些碳颗粒紧密地维持。
虽然在图3中被略去，所述电容器元件是固态电解电容器，其中阳极引脚和阴极引脚分别与阳极导体1和阴极导体4相连，其中所述引脚被封装在诸如环氧树脂的外层树脂中。
下面参考图4给出电解氧化聚合的描述。
图4所示为在电解氧化聚合中使用的不同聚合电极排列的一个实例。如图所示，电解氧化聚合是通过将其上待形成膜的膜形成基底(预先具有导电性的阳极导体1)、聚合用阳极(阳极)7和聚合用阴极(阴极)8浸入聚合溶液9中而进行的。阳极7和阴极8与电源12相连。通常将阳极7固定在膜形成基底1的附近。在该情况下，如图4所示，阳极7和阴极8的安置优选使膜形成基底1的至少一部分位于电极7和8之间。
由本发明可容易获得具有低ESR、大容量的固态电解电容器，还容易实现低损耗和低漏电流。
下面利用实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
已确定，在化学氧化聚合反应中，玻璃基底上导电高分子膜的性能随水蒸汽浓度的改变而改变。图1所示为该情况的横截面示意图。
清洗玻璃基底11并干燥，然后形成导电高分子10。所形成的导电高分子为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩。首先配制聚合溶液，将2克的3，4-亚乙二氧基噻吩、44克含有40重量％烷基萘磺酸铁(III)的乙醇溶液以及20克的水加以混合。将该聚合溶液涂覆到玻璃基底上，在室温下干燥5分钟，然后通过在150℃下加热20分钟，并在70体积％的水蒸汽(图1A所示)和0体积％的干燥气氛(图1B所示)的条件下进行聚合反应。接着，将导电高分子膜在乙醇中清洗之后，将其在85℃下的0.5％柠檬酸溶液中清洗，并用90℃的热水淋洗，从玻璃基底上将导电高分子膜强行剥离，并在105℃下干燥10分钟。图2A和图2B所示为其光学显微镜照片。图2A所示为70体积％水蒸汽的情况，图2B所示为干燥气氛的情况，即0体积％水蒸汽的情况(该情况下的湿度低于可检测的极限，由Yokogawa电子公司生产的湿度传感器检测)。
如图9所示，聚合反应容器中的过饱和水蒸汽是通过将干燥空气和水蒸汽引入聚合反应容器中而获得的，该水蒸汽是由热交换器使水蒸发而得。在该情况下，当由热交换器产生的水蒸汽的温度高于干燥空气的温度时，使具有较大热容的水蒸汽与聚合体接触，并因此可迅速提高聚合体的温度。此外，如图10所示，可预先将干燥空气和水蒸汽加以混合，然后再引入聚合反应容器中，这是为了降低聚合反应容器中蒸汽浓度的变化。在该情况下，当由热交换器产生的水蒸汽的温度高于干燥空气的温度时，使具有较大热容的水蒸汽与聚合体接触，并因此可迅速提高反应体的温度。
如图1和图2所示，通过在过饱和水蒸汽气氛中进行聚合反应，由于作为基体材料的玻璃基底侧上的聚合反应速率与相反表面的蒸汽相侧上的聚合反应速率基本相等，且两侧的密度也基本相等，而且因为分子对玻璃具有良好的附着力且导电高分子膜的翘曲小并呈平面状，所以可提供从基体材料剥离小的导电高分子，并可将该导电高分子用于电子元件。
实施例2
形成由具有阀作用的金属钽制成的微粉，该微粉的比表面积为100,000μF·V/g，尺寸为0.3mm×3.0mm×3.8mm，并以具有与阳极相连的钽线的形式进行真空烧结，由此制成由烧结颗粒制成的阳极导体。接着，通过在90℃下于5重量％磷酸水溶液中对阳极导体施加7.5V电压的条件下进行合成，在阳极导体表面上形成氧化钽膜作为介电层。
清洗阳极导体并干燥，然后形成固态电解质。这里，所形成的导电高分子为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩。首先，进行化学氧化聚合反应以赋予介电层以电导率。将1.8克3，4-亚乙二氧基噻吩、44克含有40重量％烷基萘磺酸铁(III)的乙醇溶液以及30克的水加以混合，由此配制聚合溶液。将阳极导体浸入该聚合溶液中，并在空气中于40℃下进行聚合反应10分钟，然后在70体积％、40体积％、10体积％、5体积％和0体积％五种水蒸汽浓度的条件并结合85℃、105℃、155℃和205℃四种温度的条件下，重复六次聚合操作以进行化学氧化聚合反应。接着，在浓度为0.1％的乙酸溶液中及7.5V的再合成电压下再合成介电层，并进行修复。此外，在约90℃的纯净水中清洗阳极导体，并在约120℃下于空气中进行干燥。图5A-5C为在155℃且含水率为0体积％的条件下(比较例)制成的元件的平面和横截面示意图，图6A-6B为在155℃且含水率为70体积％的条件下制成的元件的平面和横截面示意图。在155℃且70体积％过饱和水蒸汽的条件下制成的导电高分子膜中未发现剥离现象。这样，制得其中由化学氧化聚合反应形成介电层和导电高分子膜的阳极导体，作为电解氧化聚合反应的膜形成基底。
电解氧化聚合反应的电极的排列如图4所示。直径为200μm的镍线被固定在膜形成基底附近作为阳极，并和阴极一起浸入聚合溶液中。将100克40重量％的烷基萘磺酸钠水溶液、10克3，4-亚乙二氧基噻吩、500克的水以及预定量的硫酸加以混合，由此配制成聚合溶液。这里，加入硫酸使pH值为预定值7。
电解氧化聚合反应在所施电压为2.5V的条件下进行。调整聚合反应的时间，使作为膜形成基底上表面层的导电高分子层的厚度为约20μm。
接着，将其中形成导电高分子层的阳极导体浸入含有碳微粒的水性悬浮液中，并在130℃下于空气中放置30分钟，以使悬浮液干燥并硬化。这样，在导电高分子层上形成碳层。此外，在室温下将阳极导体浸入银漆溶液并放置1小时，取出，在145℃下于空气中放置1小时，以使银漆干燥并硬化。这样，便形成了银表面导电树脂层。
此外，利用银导电粘结剂，使阴极引脚与由碳层和银表面导电树脂层构成的阴极导体相连，并将从阳极导体延伸出的钽线同阳极引脚焊接在一起。最后，电容器元件外部用环氧树脂包覆，由此制成固态电解电容器。
对于这样制得的固态电解电容器，在120Hz和100kHz的频率下测量其静电电容，并在100kHz的频率下测量其ESR。此外，将在对固态电解电容器施加2.5V电压30秒后记录下的电流作为漏电流。测量结果如图7A-7B和图8A-8B所示。图7A-7B所示分别为20个样品的平均值。
如图7A-7B和图8A-8B所示，可以看出通过在过饱和水蒸汽气氛中的聚合反应，可制得大容量、低ESR以及低漏电流的电解电容器。此外，可降低氧浓度(氧分压)并降低导电高分子的氧化变质，以获得低电阻的导电高分子，并获得膜剥离现象少的导电高分子，从而获得适当地结合低ESR和大容量的固态电解电容器。
此外，将本发明的电容器横截面以及比较例的电容器横截面通过研磨而暴露出，然后将第一导电高分子层(化学聚合层)和第二导电高分子层(电解聚合层)之间的界面通过在1mol/L次氯酸水溶液中的超声波辐射而暴露出。通过显微镜下的观察，第一导电高分子层10的横截面和阳极导体1表面的剥离距离d与阳极导体方向上横截面的长度L之比d/L(图5C)在本实施例中基本上为0.02或更小，而在比较例中则为0.03或更大。
实施例3
形成由具有阀作用的金属钽制成的微粉，该微粉的比表面积为100,000μF·V/g，尺寸为0.3mm×3.0mm×3.8mm，并以具有与阳极相连的钽线的形式进行真空烧结，由此制成由烧结颗粒制成的阳极导体。接着，通过在90℃下于5重量％磷酸水溶液中对阳极导体施加7.5V电压的条件下进行合成，在阳极导体表面上形成氧化钽膜作为介电层。
清洗阳极导体并干燥，然后形成固态电解质。这里，所形成的导电高分子为聚-3，4-亚乙二氧基噻吩。首先，进行化学氧化聚合反应以赋予介电层以电导率。将1.8克3，4-亚乙二氧基噻吩、44克含有40重量％烷基萘磺酸铁(III)的乙醇溶液以及30克的水加以混合，由此配制聚合溶液。固态电解电容器(样品1和样品2)是通过以下步骤制得：将阳极导体浸入该聚合溶液中，并在空气中于60℃下进行聚合反应10分钟，然后在155℃的温度下使其在以下两种条件下发生聚合反应：浓度为70体积％的蒸汽(样品1的制备条件)或浓度为0体积％的蒸汽(样品2的制备条件)。接着，在浓度约为0.1％的乙酸溶液中及6V的再合成电压下再合成阳极导体，其中通过再合成介电层20次而进行化学氧化聚合反应。
接着，将其上形成导电高分子层的阳极导体浸入含有碳微粒的水性悬浮液中，并在130℃下于空气中放置30分钟，以使悬浮液干燥并硬化。这样，在导电高分子层上形成碳层。此外，在室温下将阳极导体浸入银漆溶液并放置1小时，取出，在145℃下于空气中放置1小时，以使银漆干燥并硬化。这样，便形成了银表面导电树脂层。
此外，利用银导电粘结剂，使阴极引脚与由碳层和银表面导电树脂层构成的阴极导体相连，并将从阳极导体延伸出的钽线同阳极引脚焊接在一起。最后，电容器元件外部用环氧树脂包覆，而制成固态电解电容器。
对于这样制得的固态电解电容器，在120Hz和100kHz的频率下测量其静电电容，并在100kHz的频率下测量其ESR。此外，将在对固态电解电容器施加2.5V电压30秒后记录下的电流作为漏电流。测量结果列于表1。表1中样品的上一行为20个样品的最小值和最大值，下一行为平均值。
表1
  120Hz-电容(μF)   100kHz-电容(μF)   100kHz-ESR(mΩ)   漏电流(μA)
样品1   255-290   226-254   22-31   190-420
  278   239   28   240
样品2   240-282   193-231   35-47   330-690
  261   212   40   450
样品3   248-287   219-244   25-36   230-480
  264   230   30   300
如表1所示，可以看出通过在过饱和水蒸汽气氛中的聚合反应，可制得大容量、低ESR以及低漏电流的电解电容器。此外，可降低氧浓度(氧分压)并降低导电高分子的氧化变质，以获得低电阻的导电高分子，并获得膜剥离现象少的导电高分子，从而获得适当地结合低ESR和大容量的固态电解电容器。可获得的结果与实施例2相似，并可以看出在过饱和水蒸汽中的聚合反应适用于大范围的应用领域。
下面描述本发明其他优选的方面：
1.包括由本说明书中所述的任何方法制得的导电高分子膜的电子部件，其中该电子部件使用呈平面状的导电膜。
2.如第一方面所述的电子部件，其中所述导电高分子膜的表面和背面的密度基本相等。
3.如第一和第二方面所述的电子部件，其中所述电子部件为固态电解电容器，该电容器包括由阀金属制成的阳极导体、在阳极导体表面形成的介电层以及在该介电层表面形成的固态电解质，该固态电解质包括至少一层导电高分子层。
4.制造固态电解电容器的方法，该电容器包括由阀金属制成的阳极导体、在阳极导体表面形成的介电层以及在该介电层表面形成的固态电解质，该固态电解质包括至少一层导电高分子层，其中该阳极导体是通过以下步骤制造的：在60℃或更低的温度下使单体和氧化剂反应，以及在聚合反应容器中在至少85℃下于过饱和水蒸汽气氛中进行的聚合反应。

Claims (11)

1、一种制造导电高分子的方法，其是通过使至少一种单体和一种氧化剂由化学聚合反应法进行反应而制得导电高分子，该方法包括：使该单体和该氧化剂在含有至少一种过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器中进行反应。
2、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述过饱和水蒸汽气氛的水蒸汽浓度至少为5体积％。
3、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述过饱和水蒸汽气氛的温度至少为85℃。
4、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中在使所述单体和氧化剂在过饱和水蒸汽气氛中于聚合反应容器中进行反应之前，预先在低于85℃的温度下进行预聚合反应。
5、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述过饱和水蒸汽气氛中氧的浓度低于21体积％。
6、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述单体为选自吡咯、噻吩、3，4-亚乙二氧基噻吩、苯胺及其衍生物中的至少一种。
7、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述氧化剂为选自氧化锰、铁(III)盐、铜(II)盐、过氧化氢和过硫酸盐中的至少一种。
8、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中所述单体和所述氧化剂至少溶于水溶性溶剂或水中。
9、如权利要求1所述的制造导电高分子的方法，其中当从侧面观察导电高分子层时，该导电高分子层和基底的剥离距离d与长度L之比d/L为0.02或更少。
10、一种制造导电高分子的设备，其用于使至少一种单体和一种氧化剂在聚合反应容器中进行聚合反应，其中含有过饱和水蒸汽气氛的聚合反应容器包括将干燥空气和由热交换器产生的水蒸汽提供至聚合反应容器中的装置；而且所述单体和氧化剂的反应至少在过饱和水蒸汽气氛下发生在聚合反应容器中。
11、如权利要求10所述的制造导电高分子的设备，其中由热交换器产生的水蒸汽的温度高于干燥空气的温度。
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