CZ200821A3 - Elektroda pro elektrotechnickou soucástku, soucástka s touto elektrodou a zpusob výroby této elektrody a soucástky - Google Patents
Elektroda pro elektrotechnickou soucástku, soucástka s touto elektrodou a zpusob výroby této elektrody a soucástky Download PDFInfo
- Publication number
- CZ200821A3 CZ200821A3 CZ20080021A CZ200821A CZ200821A3 CZ 200821 A3 CZ200821 A3 CZ 200821A3 CZ 20080021 A CZ20080021 A CZ 20080021A CZ 200821 A CZ200821 A CZ 200821A CZ 200821 A3 CZ200821 A3 CZ 200821A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- electrically conductive
- electrical component
- amorphous layer
- conductive coating
- electrode
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000012799 electrically-conductive coating Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 38
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 32
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 21
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 16
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 15
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 3
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001698 pyrogenic effect Effects 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 15
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 abstract description 13
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 23
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 14
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 13
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 125000005624 silicic acid group Chemical class 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 3
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- -1 siloxane compound Chemical class 0.000 description 3
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[2,3-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=C1C=CS2 YMMGRPLNZPTZBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 4-[4-(4-methoxyphenyl)piperazin-1-yl]aniline Chemical compound C1=CC(OC)=CC=C1N1CCN(C=2C=CC(N)=CC=2)CC1 VXEGSRKPIUDPQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- USXDFAGDIOXNML-UHFFFAOYSA-N Fulminate Chemical compound [O-][N+]#[C-] USXDFAGDIOXNML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910004028 SiCU Inorganic materials 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 230000003679 aging effect Effects 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N dichlorosilicon Chemical compound Cl[Si]Cl BUMGIEFFCMBQDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical group [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical group 0.000 description 1
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H iron(3+) sulfate Chemical compound [Fe+3].[Fe+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000360 iron(III) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920006294 polydialkylsiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 239000005049 silicon tetrachloride Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004072 thrombin Drugs 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0032—Processes of manufacture formation of the dielectric layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/48—Conductive polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/0029—Processes of manufacture
- H01G9/0036—Formation of the solid electrolyte layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/025—Solid electrolytes
- H01G9/028—Organic semiconducting electrolytes, e.g. TCNQ
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/04—Electrodes or formation of dielectric layers thereon
- H01G9/042—Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/07—Dielectric layers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/532—Conductor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/53—Means to assemble or disassemble
- Y10T29/5313—Means to assemble electrical device
- Y10T29/532—Conductor
- Y10T29/53204—Electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Elektrotechnická soucástka (1) obsahuje elektrodu(1A) obsahující elektricky vodivé teleso (5) s dielektrickým povrchem (10), amorfní vrstvu (15) obsahující SiO.sub.2.n. s merným povrchem približne 50 až 500 m.sup.2.n./g, která je uložena na telese (5). Na amorfní vrstve (15) je umísten elektricky vodivý povlak (20). Kondenzátor s pevným elektrolytem, jako príklad elektrotechnické soucástky tohoto typu, v nemž je napríklad elektroda (1A) zapojena jako anoda a elektricky vodivý povlak (20) je zapojen jako katoda, má zvlášte dobrou kapacitanci asoucasne nízký ESR.
Description
1 * * « Μ f f « *** ♦ · * · « ·« • · · « * · » · · · * · · · ···« ··· ·· Mf ·# »·
Elektroda pro elektrotechnickou součástku, součástka s touto elektrodou a způsob výroby této elektrody a součástky
Oblast techniky
Vynález se týká elektrody pro elektrotechnickou součástku, součástky s touto elektrodou a způsobu výroby této elektrody a součástky.
Dosavadní stav techniky
Tato přihláška nárokuje prioritu z německé patentové přihlášky 10 2005 028 262.8, která je zde citována náhradou za přenesení jejího obsahu do tohoto textu.
Kondenzátor s pevným elektrolytem, jehož hliníková elektroda je potažena dielektríckým filmem, přičemž na tento dielektrický film je nanesena sloučenina, která má siloxanovou vazbu, je znám z US patentu č. 6 483 694 Bl. V tomto případě se předpokládá, že siloxanová sloučenina bude zlepšovat adhezi mezi dielektrickým filmem a elektricky vodivými polymery, které se ještě mají nanést. Nevýhodou tohoto typu kondenzátoru s pevným elektrolytem však je, že má sníženou kapacitanci. elektrotechnickou součástku s elektrodou a způsob výroby elektrody a elektrotechnické součástky, které by měly lepší vlastnosti, pokud jde o výše popsané nevýhody.
Tohoto cíle lze dosáhnout pomocí elektrody podle tohoto vynálezu, která je definována v nároku 1. Výhodná provedení elektrody a elektrotechnická součástky s touto elektrodou a způsob výroby elektrody a součástky jsou předmětem dalších nároků.
Podstata vynálezu Předmětem vynálezu je elektroda pro elektrotechnickou součástku, která obsahuje - elektricky vodivé těleso, které má dielektrický povrch a • amorfní vrstvu umístěnou na tělese, která má měrný povrch 50 až 500 m2/g a obsahuje oxid křemičitý. 2 * · ·· * · · « • · ♦ · ι · * * · · # · · 4 « · »·» * · t » • a *ai ta »* Výhodou elektrody podle tohoto vynálezu mimo jiné je, že amorfní vrstvu, která je často také porézní, lze zvláště dobře použít jako bariéru proti částicím, které mohou být použity v elektrotechnické součástce, v níž lze elektrody podle vynálezu použít, jako jsou například kondenzátory. Tak lze zvláště výhodně zabránit zkratu a/nebo svodovému proudu při kontaktu částic s dielektrickým materiálem. Díky velkému měrnému povrchu amorfní vrstvy se dále předpokládá, že když se tato elektroda použije v elektrotechnických součástkách, nedojde k negativnímu ovlivnění ESR, pokud se v elektrotechnických součástkách spolu s elektrodami podle tohoto vynálezu bude jako protielektrod používat například elektricky vodivých polymerů nebo jiných vodivých materiálů, jako oxidů kovů. Elektrody podle tohoto vynálezu je možno používat v elektrotechnických součástkách jak s kapalnými, tak i pevnými elektrolyty. Součástkami mohou být například kondenzátory, jako kondenzátory s pevným elektrolytem. Měrný povrch amorfní vrstvy uložené na tělese elektrody podle vynálezu lze zvláště snadno stanovit pomocí jednoho z postupů, které jsou odborníkům v tomto oboru známy, jako je metoda BET podle Brunauera, Emmetta a Tellera. Touto metodou lze v případě potřeby také stanovit distribuci velikosti pórů amorfní vrstvy. Metoda BET je založena na tom, že plyny nebo páry jsou na povrchu pevných těles, jako je amorfní vrstva elektrody, adsorbovány nejprve v monomolekulámí vrstvě, přičemž dochází k uvolňování měřitelného adsprpčního "fěplá. PótéTzé"například stanovit objěm”plýnhéhó' dusíku áUsóřb'ovMéfro~při'-T96°C~j áko" funkci tlaku působícího na adsorbent, v tomto případě amorfní vrstvu. Měrný povrch amorfní vrstvy je přednostně 70 až- 380 m2/g, nejvýhodněji přibližně 200 m2/g. Při takových hodnotách měrného povrchu mohou do amorfní vrstvy elektrod podle tohoto vynálezu zvláště snadno pronikat rozpouštědla, kterých se používá například při vytváření elektricky vodivých povlaků ve formě elektricky vodivých polymerů nebo oxidů kovů. Díky této vlastnosti amorfní vrstvy lze na amorfní vrstvě vytvořit elektricky vodivý povlak o dostatečné tloušťce za použití menšího počtu reakčních cyklů, aniž by došlo k negativnímu ovlivnění ESR. V dalším provedení vynálezu má amorfní vrstva tloušťku nejvýše 30 pm, přednostně přibližně 20 až 30 pm. Při takové tloušťce amorfní vrstva elektrod podle tohoto vynálezu představuje zvláště účinnou bariéru pro částice, jako grafit v elektrotechnické součástce, které
• * · II · · · t ··· * · * I « μ
• · · * · » · «4 I • · · * · I * » **♦ * · ·»# ·* ·· mohou být příčinou zkratu a/nebo svodového proudu v případě kontaktu s dielektrickým povrchem vodivého tělesa. V dalším provedení tohoto vynálezu elektricky vodivé těleso elektrod podle vynálezu obsahuje slinutý ventilový kov. Pod pojmem "ventilové kovy" se v tomto textu rozumějí kovy, které se v případě anodické polarity pokrývají vrstvou oxidu, která se nestane elektricky vodivou i při vysokých napětích a popřípadě přepětích. Jako takové kovy lze zejména uvést tantal, niob, haťhium, zirkon, titan, vanad, wolfram, berylium a hliník. Například v případě, že elektricky vodivé těleso obsahuje tantal nebo niob ve slinuté formě, obsahuje dielektrický povrch vodivého tělesa oxid tantaličný, Ta20s, respektive oxid niobičný NbiCk Předmětem vynálezu je dále elektrotechnická součástka, která obsahuje elektrodu podle tohoto vynálezu a elektricky vodivý povlak uložený na amorfní vrstvě elektrody podle vynálezu. Tento elektricky vodivý povlak často představuje protielektrodu elektrody podle vynálezu. V případě kondenzátorů s pevným elektrolytem, což je příklad elektrotechnické součástky tohoto typu, je elektroda podle vynálezu často zapojena jako anoda a elektricky vodivý povlak uložený na amorfní vrstvě je zapojen jako katoda.
Tento elektricky vodivý povlak s výhodou obsahuje materiál, který zahrnuje elektricky vodivé polymery, které lze například připravovat z monomerů elektrochemickou nebo čhémickoii pblýměracírTjdd^býtžvolěňýž^pyrió^ jejich derivátů. Elektricky vodivý povlak je dále možno vytvářet z elektricky vodivých oxidů kovů, jako oxidu manganičitého. V elektrotechnické součástce tohoto typu lze elektricky vodivé polymery nebo elektricky vodivé oxidy kovů tvořit v dostatečné tloušťce zvláště snadno díky velkému povrchu a poréznímu charakteru amorfní vrstvy. Vzhledem k velkému vnitřnímu povrchu a porozitě mohou do amorfní vrstvy snadno pronikat rozpouštědla, v nichž jsou rozpuštěny nebo suspendovány výchozí látky na tvorbu elektricky vodivých polymerů nebo oxidů kovů. V dalším provedení elektricky vodivý povlak na amorfní vrstvě zahrnuje elektricky vodivý polymer, který je kopolymerem alespoň dvou monomerů zvolených zpyrrolu, thiofenu, anilinu a jejich derivátů. Elektrotechnické součástky, jako kondenzátory s pevným elektrolytem, které jako elektrody obsahují tyto typy vodivých povlaků, se od známých kondenzátorů odlišují nižším svodovým proudem a nižšími hodnotami ESR a současně 4 *· t » « 4 ·♦· · « « « » I « * ♦ « t ··· I»· i· 4 ff 1' É * • · ·· • » · · • • • t » **· ·· ·· vykazují zlepšené vlastnosti, pokud jde o stárnutí. Zvláště výhodný polymer je v tomto případě možno připravovat z pyrrolu a thiofenu jako monomerů. Příprava elektricky vodivého povlaku tohoto typu se například může provádět tak, že se použije rozpouštědel, která již obsahují směsi monomerů, které se následně polymerují chemickou nebo elektrochemickou oxidací. Monomery je však na amorfní vrstvu také možno nanášet různými máčecími postupy. Přednostními oxidačními činidly uvedených monomerů jsou oxidační soli iontů kovů, jako soli trojmocného železa. Chemickou polymeraci uvedených monomerů na elektricky vodivé polymery lze také provádět za použití jiných oxidačních činidel, jako činidel obsahujících dvojmocnou měď, čtyřmocný cer, chloristanů a peroxidů.
Elektricky vodivý povlak, který je uložen na amorfní vrstvě elektrody podle tohoto vynálezu může mít několik dílčích vrstev, které obsahují stejné nebo odlišné elektricky vodivé polymery. V tomto případě lze individuální dílčí vrstvy nanášet jednotlivě pomocí výše uvedených způsobů. Variace a/nebo kombinace různých monomerů v různých stechiometriích a/nebo molámích poměrech umožňují syntetizovat elektricky vodivé polymery podle konkrétních požadavků, čímž se spojí požadované vlastnosti použitých monomerů. Dílčí vrstvy elektricky vodivého povlaku také mohou obsahovat elektricky vodivé homopolymery, které byly připraveny pouze z jednoho monomeru.
Zvláště výhodná je elektrotechnická součástka, v níž elektricky vodivý povlak obsahuje" erektrický”vodivý"polýmeř á MmfmVřstvájě~připřávifélM^ " nacházejícího se na elektricky vodivém tělese, přičemž tento roztok obsahuje - silikagel a - zesíťovatelný silan obsahuj ícf alespoň jeden organický substituent. Během zasýchání roztoku, který obsahuje výše jmenované složky, dochází ke kondenzaci částic kyseliny křemičité na amorfní polymemí oxid křemičitý (SiChjx. Současně prostřednictvím zesíťovatelného sílánu dochází k vzájemnému navázání jednotlivých částic kyseliny křemičité, takže lze získat výše popsanou vrstvu obsahující amorfní a porézní oxid křemičitý o velkém měrném povrchu 50 až 500 m /g. Organické substituenty, které jsou v tomto případě přítomny v zesíťovatelném silanu rovněž tvoří složku amorfní vrstvy. Pomocí těchto substituentů lze pak organické elektricky vodivé polymery snadno připojit jako elektricky vodivý povlak. V tomto případě se vytvořením vazby mezi polymery a organickými substituenty dosáhne zvláště dobré adheze elektricky vodivých polymerů k 5 *t * V · I ♦·· · · • « I · f « * í · •Ji*4 «* 4 4 9 1 • 4 ♦ 44 • $ * • · · • é • * · ··# •ě J· amorfní vrstvě. Jako organické substituenty zesíťovatelných silanů lze například uvést nenasycené ethylenové zbytky nebo epoxidové skupiny, přičemž organické substituenty jsou například zvoleny z vinylskupin, glycidyloxypropylskupin a methakryloyloxyalkylskupin. Jako zesíťovatelné silany, které obsahují organické substituenty tohoto typu, lze například uvést trialkoxyglycidyloxyalkylsilany, trialkoxymethakryloyloxyalkylsilany a trialkoxyvinylsilany, Jako příklady konkrétních silanů tohoto typu lze uvést 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilan nebo (3-methakryloyloxypropyl)trimethoxysilan. Použít lze však také zesíťovatelných silanů obsahujících alkylové substituenty, zejména aromatické substituenty, jako arylskupiny, jako naftylskupiny. Zesíťovatelné silany se substituenty tohoto typu, díky své vysoké afinitě k systému delokalizovaných π-elektronů elektricky vodivých polymerů, umožňují dobré připojení k těmto polymerům, pokud se elektricky vodivých polymerů používá jako elektricky vodivých povlaků. Zvláště vhodné jsou zesíťovatelné silany, jejichž organické substituenty nelze z atomu křemíku odštěpit hydrolýzou, tj, které nejsou hydrolyzovatelné, jak je tomu v případě organických substituentů, které jsou k atomu křemíku vázány alkylenovými můstky, jako je výše uvedený glycidyloxyalkylový zbytek. V dalším provedení tohoto vynálezu roztok také obsahuje slabou kyselinu, přednostně slabou organickou kyselinu. Za přítomnosti slabé kyseliny může docházet k rychlejšímu zesíťování kyseliny křemičité. “Dalším předmětem \7ňáležujěTákěelěklřotěčhni'cká'součástka7v'níž elektricky — vodivý povlak obsahuje elektricky vodivý oxid kovu, například oxid manganičitý, a amorfní vrstva je připravitelná vysušením roztoku nacházejícího se na elektricky vodivém tělese, přičemž tento roztok obsahuje ... - silikagel a - zesiťovatelný silan obsahující výhradně anorganické substituenty a/nebo anorganické a organické hydrolyzované substituenty.
Po vysušení takového roztoku na povrchu vznikne amorfní vrstva, která neobsahuje organické substituenty, a je tudíž anorganická. U amorfní vrstvy tohoto typu se dosahuje zvláště-dobré adheze anorganických elektricky vodivých oxidů kovů. Jako příklady zesíťovatelných silanů tohoto typu lze uvést tetraalkoxysilany, jako tetraethoxysilan, jehož všechny čtyři organické substituenty jsou hydrolyzovatelné, nebo tetrahalogenované silany, jako chlorid křemičitý, SiCU, který obsahuje výhradně anorganické substituenty. Stupeň 6 • I·· Φ * • φ · φ φ φ φ · • 41 ΦΦ* ·· • Η Φ · * · • ·
ΦΦ M zesíťování amorfní vrstvy obsahující SiO* lze rovněž snadno ovlivnit počtem hydrolyzovatelných substituentů na zesíťovatelném silanu.
Jak již bylo uvedeno výše, roztok s výhodou obsahuje také slabou kyselinu. Předmětem vynálezu je dále způsob výroby elektrody pro elektrotechnickou součástku, při němž se ve stupni A) způsobu získá elektricky vodivé těleso s dielektrickým povrchem a poté se na tomto tělese vytvoří amorfní vrstva, která obsahuje oxid křemičitý a 1 má měrný povrch přibližně 50 až 500 m /g.
Amorfní vrstvuje například možno vytvořit tak, že se elektricky vodivé těleso ve stupni A) způsobu uvede do styku s roztokem obsahujícím kyselinu křemičitou a zesíťovatelný silan, z jehož se vysušením vytvoří amorfní vrstva. Elektricky vodivé těleso elektrody je s roztokem možno uvádět do styku například pomocí nanášení ponořením nebo nanášení rozprašováním. Při sušení, které se s výhodou provádí při teplotách v rozmezí 40°C až 150°C, se z jednotlivých částic kyseliny křemičité hydrolýzou tvoří amorfní porézní částice oxidu křemičitého, které mohou být vzájemně spojeny přes zesíťovatelný silan. Na počátku sušení se přednostně používá nízkých teplot 40 až 50°C, aby se odpařilo rozpouštědlo obsažené v roztoku, jako voda nebo vodná organická rozpouštědla, například methanol nebo ethanol. Poté se při vyšších teplotách přibližně 100 až 150°C provádí hydrolýza a navázání jednotlivých částic kyseliny křemičiteT "...... ” ‘
Roztok dále může obsahovat kyselinu, především slabou organickou kyselinu, která urychluje zesíťování. ...
Ve stupni A) způsobu lze používat hydrofilní kyselinu křemičitou. Hydrofilní kyselina křemičitá tohoto typu umožňuje dosáhnout zvláště dobré adheze elektricky vodivých polymerů jakožto elektricky vodivých povlaků na elektrodách podle tohoto vynálezu. To lze přičíst mimo jiné faktu, že konstrukce vodivých polymeruje iontová a jejich stabilizace se provádí pomocí vhodných protiontů, například aniontů, jako organických sulfonových kyselin, takže elektricky vodivé polymery mohou velmi dobře interagovat s hydrofilními křemičitými kyselinami.
«· · -- 7· ·Μ * · • · · · · * * * ♦ ··· *·· ♦·
Lze však také používat hydrofobníeh křemičitých kyselin, které byly zpracovány za použití polydialkylsiloxanů, jako je polydímethylsiioxan.
Jako křemičitých kyselin lze například používat pyrogenních křemičitých kyselin, tj. vysoce dispergovaných křemičitých kyselin, které se připravují hydrolýzou v plameni, například rozkladem S1CI4 v kyslíkovodíkovém plameni. Lze však také používat srážených křemičitých kyselin, které se připravují například srážením z vodných roztoků křemičitanů alkalických kovů za použití minerálních kyselin. Přednostně se jako kyseliny používá slabé organické kyseliny, jako kyseliny octové. Tato kyselina usnadňuje odštěpování odstupujících skupin, tj. substituentů zesíťovatelných silanů, a dále usnadňuje kondenzaci křemičitých kyselin za vzniku amorfního polymemího oxidu křemičitého.
Roztok, kterého se používá ve stupni A) způsobu s výhodou obsahuje 0,1 až 10 % hmotn. kyseliny křemičité, 0,1 až 10 % hmotn, slabé organické kyseliny, 0,1 až 10 % hmotn. zesíťovatelného silanu a přibližně 10 % hmotn. rozpouštědla, například vodného organického rozpouštědla nebo samotné vody. Nastavením koncentrace kyseliny křemičité a zesíťovatelného silanu lze zvláště snadno nastavovat tloušťku vytvořené amorfní vrstvy a stupeň zesíťování amorfní vrstvy. Přednost se dává zejména roztoku, který obsahuje 1 až 4 % hmotn. kyseliny octové, jakožto slabé kyseliny, 1 až 4 % Hmoto, šiliřagélu aTáž^To hmoto; zesíťovatelného silanu, například 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu, a 5 až 15 % hmotn, ethanolu. Předmětem vynálezu je dáte také způsob výroby elektrotechnické součástky, při němž se v dalším stupni, stupni B) způsobu, který následuje po stupni A) způsobu, na amorfní vrstvě vytvoří elektrickyvodivý povlak. Jak již bylo uvedeno výše, tento elektricky vodivý povlak může obsahovat elektricky vodivé polymery nebo elektricky vodivé oxidy kovů, jako například oxid manganičitý.
Vynález je podrobněji objasněn pomocí dále popsaných provedení a obrázků. Přehled obr, na výkresech i ··· * t Φ · • Φ • · « • Φ • * «* *·* 8 « * • * φ···*
Na obr. 1 je znázorněna elektrotechnická součástka podle vynálezu provedená jako kondenzátor s pevným elektrolytem.
Na obr. 2 A až 2D je znázorněna jedna varianta způsobu podle tohoto vynálezu, kterým se připravuje elektrotechnická součástka, v tomto případě kondenzátor s pevným elektrolytem.
Na obr. 1, kde jako příklad slouží kondenzátor s pevným elektrolytem, je znázorněno elektricky vodivé těleso 5 obsahující slinutý elementární tantal, které může být být uvedeno do elektrického kontaktu anodovým drátem 5A. Na elektricky vodivém tantalovém tělese 5 je pomocí anodické oxidace vytvořen dielektrický povrch H), který obsahuje oxid tantaličný, Ta205. Na dielektrickém povrchu 10 z oxidu tantaličného je uložena amorfní vrstva 15 z vysoce porézního oxidu křemičitého, která byla vytvořena vysušením roztoku připraveného z kyseliny křemičité, zesíťovatelného silami a slabé kyseliny. Na této amorfní vrstvě 15 z oxidu křemičitého je umístěn elektricky vodivý polymer jako elektricky vodivý povlak 20. Díky velkému měrnému povrchu a porozitě amorfní vrstvy 15 oxidu křemičitého, lze elektricky vodivý polymer, který je v kondenzátoru s pevným elektrolytem zapojen jako katoda, vytvořit obzvláště snadno. V tomto případě amorfní vrstva oxidu křemičitého může navíc bránit migraci grafitových částic, a tedy zabraňovat zkratu a/nebo svodovým proudům, které vznikají když se grafitové částice dostanou do kontaktu s dielektrickou vrstvou. V tomto případě jsou grafitové částice složkou grafitové vřšfvý,“tčitěrá sě“často nanáší ňá električky vodivé polymery kvůli elektrickému kontaktu.
Obr. 2A znázorňuje těleso 5 ž porézního slinutého tantalu, které má dielektrickou vrstvu 10 z oxidu tantaličného vytvořenou ve stupni A) způsobu podle tohoto vynálezu. V tomto případě se těleso 5 ze slinutého tantalu umístí do roztoku 50, který obsahuje kyselinu křemičitou, zesíťovatelný silan, rozpouštědlo a slabou kyselinu. Po vyjmutí tělesa 5 ze slinutého tantalu z roztoku 50 na povrchu tohoto tělesa zůstane film roztoku. Povrchový film tohoto typu lze také vytvořit například rozprašovacím nanášením.
Na obr. 2B je znázorněna elektroda podle vynálezu po stupni A) způsobu. Nanesený kapalný film znázorněný na obr. 2A byl sušením převeden na amorfní povlak 15 z oxidu křemičitého, který má výše uvedený měrný povrch a porozitu. 9 • · • ·*♦ • ** • l · Μ ·· • · · · • · * *«* ···
Na obr. 2C je znázorněna součástka podle tohoto vynálezu ve stupni B) způsobu podle tohoto vynálezu. V tomto případě byl na amorfní vrstvě 15 oxidu křemičitého vytvořen elektricky vodivý polymer jakožto elektricky vodivý povlak 20, kterého lze v součástce použít jako katody. Jak již bylo uvedeno výše, tento elektricky vodivý povlak může obsahovat homopolymery nebo kopolymery připravené z různých monomerů. Díky zvláště velkému vnitřnímu povrchu a porozitě amorfní vrstvy 15 oxidu křemičitého do ní může rozpouštědlo přítomné v roztocích monomerů velmi snadno pronikat, takže lze vytvářet povlaky 20 elektricky vodivých polymerů o dostatečné tloušťce za použití menšího počtu reakčních cyklů, aniž by došlo k negativnímu ovlivnění ESR.
Na obr. 2D je znázorněn tantalový kondenzátor s pevným elektrolytem podle vynálezu, v němž ve stupni B) způsobu byly na amorfní vrstvě 15 oxidu křemičitého vytvořeny dvě elektricky vodivé dílčí vrstvy 20A a 20B ze shodných nebo různých homopolymerů nebo kopolymerů, jako elektricky vodivých polymerů. Jak již bylo uvedeno výše, lze pomocí různě vytvořených dílčích oblastí elektricky vodivých polymerů velmi snadno přizpůsobovat elektrické vlastnosti kondenzátorů s pevným elektrolytem tak, aby přesně vyhovovaly konkrétním podmínkám. Příklady provedení vynálezu Příklad 1 Těleso z anodizovaného slinutého tantalu se ponoří do roztoku obsahujícího 0,1 až 10 % hmotn. kyseliny octové, 0,1 až 10 % hmotn. produktu Aerosil R200 od firmy Degussa, 0,1 až 10 % hmotn. 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilanu a 10 % hmotnostních ethanolu a vodu. Poté se provede postupné sušení při 40Τ a následně při 150°C, aby se nejprve co možná _nejšetměji_odstranilo rozpouštědlo a následně při vyšší teplotě umožnilo vytvoření amorfní vrstvy oxidu křemičitého. Poté se těleso z anodizovaného slinutého tantalu ponoří do prvního roztoku, který obsahuje směs ze dvou monomerů. Tento roztok obsahuje 0,5 až 5 % hmotn. 3,4-ethylendioxythiofenu, 0,5 až 5 % hmotn. pyrrolu, 10 až 20 % natriumalkylnaftylsulfonátu a 5 až 25 % hmotn. isopropylalkoholu, přičemž zbytek do 100% tvoří voda. Poté se těleso z anodizovaného slinutého tantalu ponoří do vodného roztoku oxidačního činidla, který obsahuje 10 až 25 % hmotn. síranu železitého, 0,5 % hmotn. kyseliny sírové a vodu. Poté se pří teplotě -5 až 105°C vytvoří katoda z elektricky vodivého kopolymerů pyrrolu a ethylendioxythiofenu. Elektrotechnická součástka se poté promyje ve vodném kyselém roztoku, který může obsahovat toiuensulfonovou kyselinu, fosforečnou kyselinu a kyselinu citrónovou a formuje. Takto lze připravit první dílčí povlak obsahující elektricky vodivý polymer. Postup tohoto typu lze 5 až 12krát zopakovat, a tak nanést další dílčí vrstvy vodivého polymeru. Elektrotechnická součástka vyrobená tímto způsobem má ESR 5 až 15 mOhm a LC (svodový proud) 1 až 5 μΑ. Příklad 2
Namísto tělesa z anodizovaného slinutého tantalu z příkladu 1 se použije tělesa z anodizovaného slinutého niobu. Všechny další stupně způsobu odpovídají prvnímu příkladu.
Takto se vyrobí elektrotechnická součástka, která má ESR 10 až 25 mOhm a LC (svodový proud) 5 až 10 μΑ. Příklad 3
Namísto tělesa z anodizovaného slinutého tantalu se jako elektricky vodivé těleso použije anodizovaná hliníková fólie. Ostatní stupně způsobu odpovídají stupňům popsaným v příkladu 1.
Takto se vyrobí elektrotechnická součástka, která má ESR 5 až 10 mOhm a LC (svodový proud) 5 až 20 μΑ.
Uvedené příklady rozsah vynálezu v žádném ohledu neomezují. Popsaná řešení lze samozřejmě obměňovat, například pokud jde o volbu slinutých kovů pro elektricky vodivé těleso a složeni roztoku z něhož se nanáší amorfní oxid křemičitý. Předmět vynálezu je vymezen následujícími patentovými nároky, které je nutno interpretovat širším způsobem s ohledem na obsah tohoto popisu a příkladů provedení.
Claims (21)
- Nároky upravené podle článku 19 PCT 9. října 2006 ut II · « ·· ♦ · * · *«« II#$ · · 9 »9* « II l · · I I · PATENTOVÉ NÁROKY 1. Elektrotechnická součástka (1), vyznačující se tím, že obsahuje - elektrodu (1 A), která obsahuje - elektricky vodivé těleso (5), které má dielektrický povrch (10) a - amorfní vrstvu (15), která je uložena na tělese (5) a má měrný povrch přibližně 50 až 500 m2/g, obsahující SiCh a - elektricky vodivý povlak (20) uložený na amorfní vrstvě (15).
- 2. Elektrotechnická součástka (1) podle předchozího nároku, vyznačující se tím, že amorfní vrstva (15) má tloušťku nejvýše 30 μιη.
- 3. Elektrotechnická součástka (1) podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektricky vodivé těleso (5) obsahuje slinutý ventilový kov.
- 4. Elektrotechnická součástka (1) podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dielektrický povrch (10) keramického tělesa (5) obsahuje Ta20s nebo M^Oj.
- 5. Elektrotechnická součástka (1) podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektricky vodivý povlak (20) obsahuje materiál, který je zvolen ze souboru zahrnujícího následující složky: elektricky vodivé polymerya MriOř
- 6. Elektrotechnická součástka (1) podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektricky vodivý povlak (20) obsahuje elektricky vodivý polymer, kterým je kopolymer vytvořený z alespoň dvou monomerů zvolených z pyrrolu, thiofenu, anilinu a jejich derivátů.
- 7, Elektrotechnická součástka (1) podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že elektricky vodivý povlak (20) obsahuje několik dílčích povlaků (20A, 20B), které obsahují shodné nebo odlišné elektricky vodivé polymery.
- 8. Elektrotechnická součástka podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že - elektricky vodivý povlak (20) obsahuje elektricky vodivý polymer a Nároky upravené podie článku 19 PCT 9. října 2006 M · * * • ·«· · · • » « · · « · · * |t» é·· ·· · * t « - amorfní vrstva (15) je vytvořitelná vysušením roztoku (50), který se nachází na elektricky vodivém tělese (5) a obsahuje následující složky: - silikagel a zesíťovatelný silan obsahující alespoň jeden organický substituent.
- 9. Elektrotechnická součástka podle jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že - elektricky vodivý povlak (20) obsahuje elektricky vodivý oxid kovu a - amorfní vrstva (15) je vytvořitelná vysušením roztoku (50), který se nachází na elektricky vodivém tělese (5) a obsahuje následující složky: - silikagel a zesíťovatelný silan obsahující substituenty zvolené z anorganických a organických hydrolyzovatelných substituentů.
- 10. Způsob výroby elektrotechnické součástky (1), vyznačující se tím, že zahrnuje stupně A) , v němž se' získá elektricky vodivé těleso (5), které má dielektrický povrch (10) a na tělese (5) se vytvoří amorfní vrstva (15), která má měrný povrch přibližně 50 až 500 m /g a obsahuje S1O2, B) na amorfní vrstvě (15) vytvoří elektricky vodivý povlak (20).
- 11. Způsob podle předchozího nároku, vyznačující se tím, že se - elektricky vodivé těleso (5) ve stupni A) způsobu uvede do styku s roztokem (50)'~ obsahujícím - kyselinu křemičitou a - zesíťovatelný silan, a poté se sušením vytvoří amorfní vrstva (15).
- 12. Způsob podle předchozího nároku, vyznačující se tím, že se jako kyseliny křemičité ve stupni A) způsobu používá hydrofilní kyseliny křemičité.
- 13. Způsob podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že se jako kyseliny křemičité ve stupni A) způsobu používá pyrogenní kyseliny křemičité.
- 14. Způsob podle jednoho z nároků 11 až 13, vyznačující se tím, že se jako zesíťovatelného sílánu ve stupni A) způsobu používá sloučeniny, která je zvolena z Nároky upravené podle článku 19 PCT ^3 ; **’. « l l * > · · 9. října2006 .1. *..* tetraalkoxysilaňu, trialkoxyglycidyloxyalkylsilanu a trialkoxymethakryloyloxyalkylsilanu, · trialkoxyvinylsilanu a tetrahalogenovaného silanu.
- 15. Způsob podle jednoho z nároků 11 až 14, vyznačující se tím, že se v roztoku (50) ve stupni A) způsobu navíc používá slabé organické kyseliny.
- 16. Způsob podle jednoho z nároků 11 až 15, vyznačující se tím, že se ve stupni A) způsobu používá roztoku, který obsahuje - 0,1 až 10 % hmotn. kyseliny křemičité, - 0,1 až 10 % hmotn. slabé organické kyseliny, - 0,1 až 10 % hmotn. zesíťovatelného silanu a - přibližně 10 % hmotn. rozpouštědla.
- 17. Způsob podle jednoho z nároků 11 až 16, vyznačující se tím, že ve stupni A) se sušení provádí při teplotách 40°C až 150°C.
- 18. Způsob podle jednoho z nároků 10 až 17, vyznačující se tím, že se elektricky vodivý povlak ve stupni B) způsobu vytvoří polymerací monomerů zvolených z pyrrolu, thiofenu, anilinu a jejich derivátů.
- 19. Způsob podle jednoho z nároků 10 až 18, vyznačující se "tím, žesě"ve“Štiipni'B)' způsobu vytvoří kopolymer z alespoň dvou různých monomerů.
- 20. Způsob podle jednoho z nároků 10 až 19, vyznačující se tím, že se vytvoří elektricky vodivý povlak (20), který má několik dílčích vrstev, které obsahují stejné nebo odlišné elektricky vodivé polymery.
- 21. Elektrotechnická součástka podle nároku 11 nebo 12, vyznačující se tím, že roztok (50) navíc obsahuje slabou kyselinu.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102005028262A DE102005028262B4 (de) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | Kondensator mit einer Elektrode und Herstellungsverfahren für den Kondensator mit der Elektrode |
| US11/339,276 US7643269B2 (en) | 2005-06-17 | 2006-01-25 | Electrode for an electrical component, component with the electrode, and manufacturing method for the electrode and the component |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ200821A3 true CZ200821A3 (cs) | 2008-10-15 |
Family
ID=37513423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20080021A CZ200821A3 (cs) | 2005-06-17 | 2006-06-19 | Elektroda pro elektrotechnickou soucástku, soucástka s touto elektrodou a zpusob výroby této elektrody a soucástky |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7643269B2 (cs) |
| JP (1) | JP2006352055A (cs) |
| CN (1) | CN101258569B (cs) |
| CZ (1) | CZ200821A3 (cs) |
| DE (1) | DE102005028262B4 (cs) |
| IL (1) | IL188076A0 (cs) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5645152B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2014-12-24 | 日本ケミコン株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP5461110B2 (ja) * | 2009-08-28 | 2014-04-02 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| DE102010002706A1 (de) * | 2010-03-09 | 2011-09-15 | Sgl Carbon Se | Verfahren zur Herstellung von mit Base aktiviertem Kohlenstoff |
| DE102010047086A1 (de) | 2010-10-01 | 2012-04-05 | Heraeus Clevios Gmbh | Schichtaufbauten mit verbesserten elektrischen Kenngrößen beinthaltend PEDOT/PSS sowie einen Stabilisator |
| CN107103997B (zh) * | 2011-05-24 | 2019-09-06 | 凯米特电子公司 | 电容器以及形成电容器的方法 |
| TWI464934B (zh) * | 2011-12-30 | 2014-12-11 | Eternal Materials Co Ltd | 電解質材料調配物、由此形成之電解質材料聚合物及其用途 |
| GB201212051D0 (en) * | 2012-07-06 | 2012-08-22 | Zyk S A | Energy storage apparatus |
| CN102779647B (zh) * | 2012-07-16 | 2015-02-25 | 东华大学 | 超级电容器用吡咯/3-(4-叔丁基苯)噻吩共聚物的制备方法 |
| CN103680961B (zh) * | 2012-08-31 | 2016-05-11 | 中国振华(集团)新云电子元器件有限责任公司 | 一种钽电容器的制造方法 |
| US9236192B2 (en) | 2013-08-15 | 2016-01-12 | Avx Corporation | Moisture resistant solid electrolytic capacitor assembly |
| US10186382B2 (en) | 2016-01-18 | 2019-01-22 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
| US10763046B2 (en) | 2016-09-15 | 2020-09-01 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
| US10741333B2 (en) | 2016-10-18 | 2020-08-11 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved leakage current |
| WO2018075329A1 (en) | 2016-10-18 | 2018-04-26 | Avx Corporation | Solid electrolytic capacitor with improved performance at high temperatures and voltages |
| JP7209631B2 (ja) | 2016-10-18 | 2023-01-20 | キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション | 固体電解キャパシタアセンブリ |
| CN115881437A (zh) | 2017-03-06 | 2023-03-31 | 京瓷Avx元器件公司 | 固体电解电容器组装件 |
| US11257628B2 (en) | 2017-07-03 | 2022-02-22 | KYOCERA AVX Components Corporation | Solid electrolytic capacitor containing a nanocoating |
| EP3649660A4 (en) | 2017-07-03 | 2021-04-21 | AVX Corporation | ASSEMBLY FORMING A SOLID ELECTROLYTE CAPACITOR |
| WO2020218319A1 (ja) | 2019-04-25 | 2020-10-29 | ローム株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| US11837415B2 (en) | 2021-01-15 | 2023-12-05 | KYOCERA AVX Components Corpration | Solid electrolytic capacitor |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1141720B (de) * | 1959-09-16 | 1962-12-27 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Verfahren zur Herstellung von elektrischen Kondensatoren mit dielektrischer Oxydschicht |
| US3481029A (en) * | 1967-05-16 | 1969-12-02 | Sprague Electric Co | Solid electrolyte capacitor process |
| US4007122A (en) * | 1974-04-29 | 1977-02-08 | Gould Inc. | Solid electrolytes for use in solid state electrochemical devices |
| DE3814730A1 (de) * | 1988-04-30 | 1989-11-09 | Bayer Ag | Feststoff-elektrolyte und diese enthaltende elektrolyt-kondensatoren |
| JPH0473924A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-09 | Asahi Glass Co Ltd | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
| US5424907A (en) * | 1992-02-21 | 1995-06-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same |
| JP2762819B2 (ja) * | 1992-02-21 | 1998-06-04 | 松下電器産業株式会社 | 固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP3068430B2 (ja) * | 1995-04-25 | 2000-07-24 | 富山日本電気株式会社 | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JP3350846B2 (ja) * | 1998-02-02 | 2002-11-25 | エヌイーシートーキン富山株式会社 | 導電性高分子を用いた固体電解コンデンサ及びその製造方法 |
| JPH11243036A (ja) * | 1998-02-25 | 1999-09-07 | Hitachi Chem Co Ltd | 固体電解質形成用ペースト組成物及びこれを用いた固体電解コンデンサの製造方法 |
| JP2000082639A (ja) | 1998-09-04 | 2000-03-21 | Nec Corp | Nbコンデンサの製造方法 |
| US6084767A (en) * | 1998-09-29 | 2000-07-04 | General Electric Company | Ultracapacitor separator |
| US6072694A (en) * | 1998-09-30 | 2000-06-06 | Kemet Electronics Corporation | Electrolytic capacitor with improved leakage and dissipation factor |
| US6483694B1 (en) * | 1999-06-22 | 2002-11-19 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Electrode for electrolytic capacitor, electrolytic capacitor, and manufacturing method therefor |
| JP2001148326A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | タンタル固体電解コンデンサの製造方法および製造装置 |
| US6674635B1 (en) * | 2001-06-11 | 2004-01-06 | Avx Corporation | Protective coating for electrolytic capacitors |
| JP4269648B2 (ja) * | 2001-11-07 | 2009-05-27 | ダイソー株式会社 | 電解質組成物および電池 |
| JP4383228B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2009-12-16 | 三洋電機株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| DE102004030802B4 (de) | 2004-06-25 | 2007-11-22 | Epcos Ag | Mit leitfähigen Polymeren beschichteter keramischer Körper und Verfahren zur Herstellung |
-
2005
- 2005-06-17 DE DE102005028262A patent/DE102005028262B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2005-07-29 JP JP2005221580A patent/JP2006352055A/ja active Pending
-
2006
- 2006-01-25 US US11/339,276 patent/US7643269B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-19 CN CN2006800298705A patent/CN101258569B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-19 CZ CZ20080021A patent/CZ200821A3/cs unknown
-
2007
- 2007-12-12 IL IL188076A patent/IL188076A0/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101258569A (zh) | 2008-09-03 |
| DE102005028262A1 (de) | 2006-12-28 |
| DE102005028262B4 (de) | 2010-05-06 |
| US7643269B2 (en) | 2010-01-05 |
| IL188076A0 (en) | 2008-03-20 |
| CN101258569B (zh) | 2011-11-30 |
| JP2006352055A (ja) | 2006-12-28 |
| US20060286760A1 (en) | 2006-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ200821A3 (cs) | Elektroda pro elektrotechnickou soucástku, soucástka s touto elektrodou a zpusob výroby této elektrody a soucástky | |
| CN107001598B (zh) | 制备官能化聚噻吩的方法 | |
| EP2683855B1 (en) | Method for improving the electrical parameters in capacitors containing pedot/pss as a solid electrolyte by polyglycerol | |
| CN101263569B (zh) | 电解质电容器的制备方法 | |
| EP3593367B1 (en) | Solid electrolytic capacitor assembly | |
| CN102105956A (zh) | 生产固体电解电容器的方法 | |
| KR20150063470A (ko) | 캐패시터 및 태양 전지의 생산을 위한 고 pedot 함량의 pedot/pss 분산액의 용도 | |
| CN102150226A (zh) | 生产固体电解电容器的方法 | |
| CN101263568A (zh) | 电解质电容器的制备方法 | |
| KR20150061649A (ko) | 캐패시터 애노드에 사용하기 위한 사슬에 결합되지 않은 반대 이온을 갖는 전도성 고분자 및 사슬에 결합된 반대 이온을 갖는 전도성 고분자의 혼합물을 포함하는 분산액 | |
| JP2010103489A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| EP3542381A1 (en) | Lead wire configuration for a solid electrolytic capacitor | |
| US11670461B2 (en) | Solid electrolytic capacitor for use at high voltages | |
| EP4465320A1 (en) | Pedot dispersion with high power index n | |
| WO2006133971A1 (en) | Electrode for an electrical component, component with the electrode, and manufacturing method for the component | |
| JP7740846B2 (ja) | 層組成物の製造方法 | |
| JP2000191906A (ja) | ポリアニリン系ペ―スト、これを用いた固体電解コンデンサの製造法及び固体電解コンデンサ | |
| TW202314756A (zh) | 用於生產供高可靠度應用之聚合物電容器的製程 | |
| JP5810286B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| EP4465317A1 (en) | Pedot-dispersion with low number of particles | |
| EP4465318A1 (en) | Pedot-dispersion with high number of particles | |
| EP4465319A1 (en) | Pedot dispersion with low power index n | |
| US20240321525A1 (en) | Low Inductance Electrolytic Capacitor |