FR3015106A1 - Condensateur a electrolyte solide stable contenant un nanocomposite - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un condensateur à electrolyte solide qui inclut un corps d'anode, un diélectrique recouvrant le corps d'anode et un electrolyte solide qui recouvre le diélectrique. L'électrolyte solide inclut un nanocomposite qui contient une pluralité de nanofibrilles dispersées à l'intérieur d'une matrice de polymère conducteur. Les nanofibrilles ont une taille relativement petite et un rapport d'aspect élevé, ce qui, comme l'ont découvert les présents inventeurs, peut fortement améliorer la stabilité thermomécanique et la robustesse du condensateur obtenu.

Description

CONDENSATEUR A ELECTROLYTE SOLIDE STABLE CONTENANT UN NANOCOMPOSITE Les condensateurs à électrolyte solide (par exemple, les condensateurs au tantale) ont largement contribué à la miniaturisation des circuits électroniques et ont permis l'utilisation de ces circuits dans des environnements extrêmes. Les condensateurs à électrolyte solide classiques sont souvent formés en compressant une poudre de métal (par exemple, du tantale) autour d'un fil métallique, en frittant l'élément compressé, en anodisant l'anode frittée, et en appliquant ensuite un électrolyte solide. La couche d'électrolyte solide peut être formée à partir d'un polymère conducteur (par exemple, poly(3,4- éthylènedioxythiophène)), tel que décrit dans les brevets U.S. n° 5 457 862 de Sakata et al., 5 473 503 de Sakata et al., 5 729 428 de Sakata et al. et 5 812 367 de Kudoh et al. L'électrolyte polymère conducteur de ces condensateurs a été traditionnellement formé par trempage séquentiel dans des solutions séparées contenant les ingrédients de la couche polymère. Par exemple, le monomère utilisé pour former le polymère conducteur est souvent appliqué dans une seule solution, alors que le catalyseur et le dopant sont appliqués dans une solution ou des solutions séparée(s). Un problème lié à cette technique, cependant, est qu'il est souvent difficile et coûteux d'obtenir un électrolyte solide relativement épais, ce qui est utile pour obtenir une bonne robustesse mécanique et une bonne performance électrique. Diverses tentatives ont été effectuées pour répondre à ce problème. Le brevet U.S. n° 6 987 663 de Merker et al., par exemple, décrit l'utilisation d'une couche externe polymère qui couvre une surface de l'électrolyte solide.

Malheureusement, cette technique reste problématique car il est difficile d'obtenir une bonne adhérence et une bonne robustesse mécanique de la couche externe polymère à la couche de graphite/d'argent utilisée pour finaliser le condensateur à électrolyte solide.

A ce titre, il reste actuellement nécessaire de proposer un condensateur à électrolytique liquide qui possède une bonne robustesse mécanique et une bonne performance électrique. Un mode de réalisation de la présente invention divulgue un condensateur à électrolyte solide qui comprend un corps d'anode, un diélectrique qui recouvre le corps d'anode, et un électrolyte solide qui recouvre le diélectrique. L'électrolyte solide inclut un nanocomposite qui contient une pluralité de nanofibrilles dispersées à l'intérieur d'une matrice de polymère conducteur. Les nanofibrilles ont une dimension en coupe moyenne en nombre d'environ 500 nanomètres ou moins et un rapport d'aspect d'environ 25 à environ 500.

D'autres caractéristiques et aspects de la présente invention sont définis dans de plus amples détails ci-après. Une description complète et habilitante de la présente invention, incluant le meilleur mode de 30 réalisation de celle-ci et destinée à l'homme du métier, est effectuée de manière plus particulière dans le reste du Mémoire, qui fait référence à la figure annexée : la figure 1 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un condensateur qui peut 5 être formé selon la présente invention. L'utilisation répétée de caractères de référence dans le présent Mémoire et sur le dessin est censée représenter des caractéristiques ou éléments identiques ou analogues de l'invention. 10 Il doit être entendu par l'homme du métier que le présent exposé est uniquement une description d'exemples de modes de réalisation, et n'est pas censé limiter les aspects plus larges de la présente invention, lesquels aspects plus larges sont englobés 15 dans l'exemple de construction. En règle générale, la présente invention concerne un condensateur à électrolyte solide qui inclut un corps d'anode, un diélectrique recouvrant le corps d'anode, et un électrolyte solide qui recouvre le 20 diélectrique. L'électrolyte solide inclut un nanocomposite qui contient une pluralité de nanofibrilles et une matrice de polymère conducteur. Les nanofibrilles peuvent être dispersées à l'intérieur de la matrice, ou présentes dans le nanocomposite sous 25 forme d'une couche séparée. Indépendamment, les nanofibrilles ont une taille relativement petite et un rapport d'aspect élevé, ce qui, comme l'ont découvert les présents inventeurs, peut fortement améliorer la stabilité thermomécanique et la robustesse du 30 condensateur obtenu. Les nanofibrilles peuvent, par exemple, avoir une dimension en coupe moyenne en nombre (par exemple, un diamètre) d'environ 500 nanomètres ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à environ 100 nanomètres et dans certains modes de réalisation, d'environ 2 à environ 40 nanomètres. Les nanofibrilles peuvent également avoir un rapport d'aspect (longueur moyenne divisée par diamètre moyen) d'environ 25 à environ 500, dans certains modes de réalisation, d'environ 50 à environ 300, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 à environ 200. Les nanofibrilles peuvent, par exemple, avoir une longueur moyenne en nombre de 0,1 à environ 10 micromètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,2 à environ 5 micromètres et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 3 micromètres. Le diamètre moyen et la longueur moyenne en nombre peuvent être déterminés par n'importe quelle technique connue de l'homme du métier, telle que la microscopie électronique à transmission (« TEM ») couplée à une technique d'analyse d'image logicielle.

Nous allons maintenant décrire différents modes de réalisation de la présente invention dans de plus amples détails. I. Nanocomposite Comme indiqué plus haut, dans certains modes de réalisation de la présente invention, les nanofibrilles peuvent être dispersées à l'intérieur de la matrice de polymère conducteur. Dans d'autres modes de réalisation, les nanofibrilles et la matrice de polymère conducteur peuvent être présentes sous forme de couches séparées du nanocomposite. Dans ces modes de réalisation, la couche de nanofibrilles peut recouvrir le diélectrique, et la matrice de polymère conducteur peut recouvrir la couche de nanofibrilles ou être positionnée entre le diélectrique et la couche de nanofibrilles.

Indépendamment, la quantité relative des nanofibrilles dans le nanocomposite peut être contrôlée sélectivement pour aider à obtenir les propriétés mécaniques souhaitées sans avoir d'impact négatif sur les propriétés. Par exemple, les nanofibrilles peuvent constituer d'environ 0,5 % en poids à environ 40 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 1 % en poids à environ 30 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 % en poids à environ 20 % en poids du nanocomposite. La matrice de polymère conducteur peut également constituer d'environ 60 % en poids à environ 99,5 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 70 % en poids à environ 99 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 80 % en poids à environ 95 % en poids du nanocomposite.

A. Nanofibrilles N'importe laquelle d'une variété de nanofibrilles ayant les caractéristiques indiquées plus haut peut généralement être employée dans la présente invention.

Parmi les exemples de ces nanofibrilles, on trouve notamment les nanofibrilles non conductrices, telles que les nanofibres de verre, les nanoparticules minérales (par exemple, talc, mica, argile, alumine, silice, etc.), et autres ; les nanofibrilles conductrices, telles que le noir de carbone, les nanotubes de carbone, les nanofibres de carbone, les nanoplaquettes de métal, et autres ; ainsi que les combinaisons de celles-ci. Les nanofibrilles conductrices sont particulièrement appropriées pour minimiser la RSE du condensateur obtenu. Dans un mode de réalisation particulier, par exemple, des nanotubes de carbone sont employés dans le nanocomposite. Le terme « nanotube de carbone » désigne généralement une nanostructure contenant au moins une couche de graphène de la forme d'un cylindre creux. Le cylindre peut être enroulé à des angles chiraux spécifiques et discrets et peut être coiffé à une ou aux deux extrémités de fullerène. Les nanotubes de carbone peuvent contenir uniquement une monocouche de graphène, auquel cas ils sont connus sous le nom de nanotubes à simple paroi (« SWNT »). Les nanotubes de carbone peuvent également être un ensemble coaxial de plusieurs nanotubes à simple paroi de différents diamètres, auquel cas ils sont généralement connus sous le nom de nanotubes à parois multiples (« MWNT »). Les nanotubes à parois multiples particulièrement appropriés pour être utilisés dans la présente invention sont ceux qui incluent, par exemple, de 2 à 100, et dans certains modes de réalisation, de 5 à 50 nanotubes à simple paroi coaxiaux. Ces nanotubes à parois multiples sont disponibles commercialement sous le nom de marque Nanocyl®. Nanocyl® NC210 et NC7000, par exemple, sont des nanotubes à parois multiples ayant des diamètres moyens de 3,5 nanomètres et 9,5 nanomètres, respectivement (avec des longueurs entre 1 et 10 micromètres).

N'importe laquelle d'une variété de techniques connues peut être employée pour former les nanotubes de carbone, telle qu'un dépôt en phase vapeur de carbone catalytique. Indépendamment, les nanotubes de carbone obtenus ont d'ordinaire un niveau de pureté de carbone élevé pour fournir une distribution granulométrique davantage contrôlée et étroite. Par exemple, la pureté du carbone peut être d'environ 80 % ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 85 % ou plus, et dans certains modes de réalisation, d'environ 90 % à 100 %. Si souhaité, les nanotubes de carbone peuvent éventuellement être modifiés chimiquement par des groupes fonctionnels pour améliorer, par exemple, leur caractère hydrophile. Les groupes fonctionnels appropriés peuvent inclure, par exemple, des groupes hydroxyle, des groupes amine, des groupes thiol, des groupes hydroxy, etc. B. Matrice de polymère conducteur La matrice de polymère conducteur contient généralement un ou plusieurs polymères conducteurs. Le(s) polymère(s) conducteur(s) employé(s) dans la matrice sont d'ordinaire n-conjugué(s) et ont une conductivité électrique après oxydation ou réduction, telle qu'une conductivité électrique d'au moins environ 1 pS/cm. Des exemples de ces polymères conducteurs n-conjugués incluent notamment les polyhétérocycles (par exemple, polypyrroles, polythiophènes, polyanilines, etc.), les polyacétylènes, les poly-p-phénylènes, les polyphénolates, et autres. Dans un mode de réalisation, par eemple, le polymère est un polythiophène substitué, tel que ceux ayant la structure générale suivante : dans laquelle, T est 0 ou S ; D est un radical d'alkylène en C1 à C5 éventuellement substitué (par exemple, méthylène, 10 éthylène, n-propylène, n-butylène, n-pentylène, etc.) ; R7 est un radical alkyle en C1 à C18 linéaire ou ramifié, éventuellement substitué (par exemple, méthyle, éthyle, n- ou iso-propyle, n-, iso-, sec- ou tert- butyle, n-pentyle, 1-méthylbutyle, 2-méthylbutyl, 3- 15 méthylbutyle, 1-éthylpropyle, 1,1-diméthylpropyle, 1,2- diméthylpropyle, 2,2-diméthylpropyle, n-hexyle, nheptyle, n-octyle, 2-éthylhexyle, n-nonyle, n-décyle, n-undécyle, n-dodécyle, n-tridécyle, n-tétradécyle, n- hexadécyle, n-octadécyle, etc.) ; un radical 20 cycloalkyle en C5 à C12 éventuellement substitué (par exemple, cyclopentyle, cyclohexyle, cycloheptyle, cyclooctyle, cyclononyle, cyclodécyle, etc.) ; un radical aryle en C6 à C14 éventuellement substitué (par exemple, phényle, naphthyle, etc.) ; un radical 25 aralkyle en C7 à C18 éventuellement substitué (par exemple, benzyle, o-, m-, p-tolyle, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2-6, 3-4-, 3,5-xylyle, mésityle, etc.) ; un radical hydroxyalkyle en C1 à C4 éventuellement substitué, ou un radical hydroxyle ; et q est un entier de 0 à 8, dans certains modes de réalisation, de 0 à 2, et dans un mode de réalisation, de 0 ; et n est de 2 à 5000, dans certains modes de réalisation de 4 à 2000, et dans certains modes de réalisation, de 5 à 1000. Parmi les exemples de substituants pour les radicaux « D » ou « R7 », on trouve les groupes alkyle, cycloalkyle, aryle, aralkyle, alcoxy, halogène, éther, thioéther, disulfure, sulfoxyde, sulfone, sulfonate, amino, aldéhyde, céto, ester d'acide carboxylique, acide carboxylique, carbonate, carboxylate, cyano, alkylsilane et alcoxysilane, les groupes carboxylamide, et autres. Les polymères de thiophène particulièrement appropriés sont ceux dans lesquels « D » est un radical alkylène en C2 à C3 éventuellement substitué. Par exemple, le polymère peut être un poly(3,4- 20 éthylènedioxythiophène) éventuellement substitué, qui possède la structure générale suivante : 25 Les procédés de formation de polymères conducteurs, tels que décrits ci-dessus, sont bien connus dans l'art. Par exemple, le brevet U.S. n° 6 987 663 de Merker et al., décrit diverses techniques de formation de polythiophènes substitués à partir d'un précurseur monomère. Le précurseur monomère peut, par exemple, posséder la structure suivante : /p (R7b 0 XT dans laquelle, T, D, R7 et q sont définis plus haut. Les monomères de thiophène particulièrement appropriés sont ceux dans lesquels « D » est un radical alkylène en C2 à C3 éventuellement substitué. Par exemple, on peut employer des 3,4-alkylènedioxythiophènes éventuellement substitués qui possèdent la structure générale : dans laquelle, R7 et q sont tels que définis plus haut. Dans un mode de réalisation particulier, « q » est 0. Un exemple commercialement approprié de 3,4- éthylènedioxthiophène est disponible chez Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG sous la désignation CleviosTM M. D'autres monomères appropriés sont également décrits dans les brevets U.S. n° 5 111 327 de Blohm et al. et 6 635 729 de Groenendaal et al. Il est également possible d'employer des dérivés de ces monomères qui sont, par exemple, des dimères ou trimères des monomères ci-dessus. Des dérivés de masse moléculaire plus élevée, à savoir, les tétramères, pentamères, etc. des monomères sont appropriés pour être utilisés dans la présente invention. Les dérivés peuvent être constitués d'unités monomères identiques ou différentes et utilisés sous forme pure et mélangés les uns avec les autres et/ou avec les monomères. Des formes oxydées ou réduites de ces précurseurs peuvent également être employées. N'importe laquelle d'une variété de techniques 15 peut généralement être employée pour former la matrice de polymère conducteur. Dans un mode de réalisation particulier, par exemple, le(s) polymère(s) conducteur(s) peut/peuvent être polymérisés in situ sur le condensateur par des techniques de polymérisation 20 chimique ou électrochimique, éventuellement en la présence d'un dopant pour aider à augmenter la conductivité. Par exemple, le nomomère peut être polymérisé en la présence d'un dopant qui a également une capacité oxydative en ce qu'il inclut un cation 25 (par exemple, métal de transition) et un anion (par exemple, acide sulfonique). Par exemple, le dopant peut être un sel de métal de transition qui inclut des cations de fer(III), tels que les halogénures de fer(III) (par exemple, FeC13) ou des sels de fer(III) 30 d'autres acides inorganiques, tels que Fe(C104)3 ou Fe2(SO4)3 et des sels de fer(III) d'acides organiques et d'acides inorganiques comprenant des radicaux organiques. Parmi les exemples de sels de fer(III) d'acides inorganiques ayant des radicaux organiques, on trouve les sels de fer(III) de monoesters d'acide sulfurique d'alcanols en C1 à C20 (par exemple, sel de fer(III) de sulfate de lauryle). De même, parmi les exemples de sels de fer(III) d'acides organiques, on trouve les sels de fer(III) d'acides sulfoniques d'alcane en Ci à C20 (par exemple, acide sulfonique de méthane, éthane, propane, butane ou dodécane) ; les sels de fer(III) d'acides perfluorosulfoniques aliphatiques (par exemple, acide sulfonique de trifluorométhane, acide sulfonique de perfluorobutane ou acide sulfonique de perfluorooctane) ; les sels de fer(III) d'acides carboxyliques en C1 à C20 aliphatiques (par exemple, acide 2-éthylhexylcarboxylique) ; les sels de fer(III) d'acides perfluorocarboxyliques aliphatiques (par exemple, acide trifluoroacétique ou perfluorooctane) ; les sels de fer(III) d'acides sulfoniques aromatiques éventuellement substitués par des groupes alkyle en C1 à C20 (par exemple, acide sulfonique de benzène, acide sulfonique de o-toluène, acide sulfonique de p-toluène ou acide sulfonique de dodécylbenzène) ; les sels de fer(III) d'acides sulfoniques de cycloalkane (par exemple, acide sulfonique de camphre) ; et autres. Des mélanges de ces sels de fer(III) susmentionnés peuvent également être utilisés. Le p-toluène sulfonate de fer(III), le o-toluène sulfonate de fer(III) et les mélanges de ceux- ci sont particulièrement appropriés. Un exemple commercialement approprié de p-toluène sulfonate de fer(III) est disponible chez Heraeus Precious Metals GmbH & Co. KG sous la désignation CleviosTM C. Le monomère et le dopant peuvent être appliqués en séquence ou bien ensemble pour lancer la réaction de polymérisation in situ. Parmi les techniques d'application appropriées pour appliquer ces composants, on trouve la sérigraphie, le trempage, le revêtement électrophorétique et la pulvérisation. Par exemple, le monomère peut être initialement mélangé avec un dopant pour former une solution précurseur. Une fois le mélange formé, il peut être appliqué à l'élément anode et puis on le laisse polymériser de sorte à obtenir un revêtement conducteur sur la surface. En variante, le dopant et le monomère peuvent être appliqués en séquence. Dans un mode de réalisation, par exemple, le dopant est dissous dans un solvant organique (par exemple, du butanol) et puis appliqué comme une solution de trempage. L'élément anode peut ensuite être séché pour en éliminer le solvant. Ensuite, l'élément peut être plongé dans une solution contenant le monomère. Indépendamment, la polymérisation est d'ordinaire effectuée à des températures d'environ 10°C à environ 250°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0°C à environ 200°C, en fonction de l'agent oxydant et du temps de réaction souhaité. Les techniques de polymérisation appropriées, telles que décrites plus haut, peuvent être décrites dans de plus amples détails dans le brevet U.S. n° 7 515 396 de Biler. D'autres procédés d'application d'un tel/de tels revêtement(s) conducteur(s) peuvent être décrits dans les brevets U.S. n° 5 457 862 de Sakata et al., 5 473 503 de Sakata et al., 5 729 428 de Sakata et al. et 5 812 367 de Kudoh et al. Outre la polymérisation in situ, la matrice de polymère conducteur peut également être formée à partir d'une dispersion de particules pré-polymérisées. Un avantage de l'emploi d'une dispersion est que cela peut minimiser la présence d'espèces ioniques (par exemple, Fe2+ ou Fe3+) produites lors des procédés de polymérisation in situ classiques. Ainsi, en appliquant le polymère conducteur sous la forme d'une dispersion, le condensateur obtenu peut présenter une tension de claquage relativement élevée. La forme des particules dans la dispersion peut varier. Dans un mode de réalisation particulier, par exemple, les particules sont de forme sphérique. Cependant, il doit être entendu que d'autres formes sont également envisagées par la présente invention, telles plaques, tiges, disques, barres, tubes, formes irrégulières, etc. La concentration des particules dans la dispersion peut varier en fonction de la viscosité souhaitée de la dispersion et de la manière particulière selon laquelle la dispersion doit être appliquée au condensateur. D'ordinaire, cependant, les particules constituent d'environ 0,1 à environ 10 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,4 à environ 5 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 4 % en poids de la dispersion. Un/des solvant(s) peut/peuvent de même constituer d'environ 90 % en poids à environ 99,9 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 95 % en poids à environ 99,6 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 96 % en poids à environ 99,5 % en poids de la dispersion. La nature du solvant peut varier en fonction du procédé d'application prévu. Dans un mode de réalisation, par exemple, de l'eau peut être le solvant principal de sorte que la dispersion est considérée comme une dispersion « aqueuse ». Dans ces modes de réalisation, l'eau peut constituer au moins environ 50 % en poids, dans certains modes de réalisation, au moins environ 75 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 90 % en poids à environ 100 % en poids du/des solvant(s) utilisé(s) dans la dispersion. Dans d'autres modes de réalisation, cependant, des solvants organiques (par exemple, méthanol, éthanol, acétone, 2-butanone, diméthylformamide, diméthylacétamide, N- méthylpyrrolidone, etc.) peuvent être employés dans la dispersion. Par exemple, des solvants organiques sont les solvants principaux employés et constituent au moins environ 50 % en poids, dans certains modes de réalisation, au moins environ 75 % en poids et dans certains modes de réalisation, d'environ 90 % en poids à environ 100 % en poids du/des solvant(s) utilisé(s) dans la dispersion. La dispersion polymère peut également contenir un contre-ion qui améliore la stabilité des particules. A savoir, le polymère conducteur (par exemple, polythiophène ou dérivé de celui-ci) a d'ordinaire une charge sur la chaîne polymère principale qui est neutre ou positive (cationique). Les dérivés de polythiophène, par exemple, portent d'ordinaire une charge positive dans la chaîne polymère principale. Dans certains cas, le polymère peut posséder des charges positive et négative dans l'unité structurelle, la charge positive étant placée sur la chaîne principale et la charge négative éventuellement sur les substituants du radical « R », tels que les groupes sulfonate ou carboxylate. Les charges positives de la chaîne principale peuvent être partiellement ou pleinement saturées avec les groupes anioniques éventuellement présents sur les radicaux « R ». Globalement, les polythiophènes peuvent, dans ces cas, être cationiques, neutres ou même anioniques. Néanmoins, ils sont tous considérés comme des polythiophènes cationiques étant donné que la chaîne principale du polythiophène a une charge positive.

Le contre-ion peut être un anion monomère ou polymère qui contre la charge du polymère conducteur. Les anions polymères peuvent, par exemple, être des anions d'acides carboxyliques polymères (par exemple, acides polyacryliques, acides polyméthacryliques, acides polymaléiques, etc.) ; des acides sulfoniques polymères (par exemple, acides sulfoniques de polystyrène (« PSS »), acides sulfoniques de polyvinyle, etc.) ; et autres. Les acides peuvent également être des copolymères, tels que les copolymères d'acides carboxyliques de vinyle et d'acides sulfoniques de vinyle avec d'autres monomères polymérisables, tels que les esters d'acide acrylique et le styrène. De même, les anions monomères appropriés incluent, par exemple, des acides sulfoniques tels que décrits plus haut.

Lorsqu'ils sont employés, le rapport en poids de ces contre-ions sur les polymères conducteurs dans la dispersion et dans la couche résultante est d'ordinaire d'environ 0,5:1 à environ 50:1, dans certains modes de réalisation, d'environ 1:1 à environ 30:1, et dans certains modes de réalisation, d'environ 2:1 à environ 20:1. Le poids des polymères électriquement conducteurs correspondant aux rapports en poids susmentionnés désigne la partie pondérée des monomères utilisés, considérant qu'une conversion complète se produit lors de la polymérisation.

En plus du/des polymère(s) conducteur(s) et du/des contre-ion(s) éventuel(s), la dispersion peut également contenir un ou plusieurs liants pour améliorer encore la nature adhésive de la couche polymère et augmenter également la stabilité des particules à l'intérieur de la dispersion. Les liants peuvent être organiques par nature, tels que les alcools polyvinyliques, les polyvinylpyrrolidones, les polychlorures de vinyle, les polyacétates de vinyle, les polybutyrates de vinyle, les esters d'acide polyacrylique, les amides d'acide polyacrylique, les esters d'acide polyméthacrylique, les amides d'acide polyméthacrylique, les polyacrylonitriles, le styrène/ester d'acide acrylique, l'acétate de vinyle/ester d'acide acrylique et les copolymères d'éthylène/acétate de vinyle, les polybutadiènes, les polyisoprènes, les polystyrènes, les polyéthers, les polyesters, les polycarbonates, les polyuréthanes, les polyamides, les polyimides, les polysulfones, les résines de mélamine formaldéhyde, les résines époxydes, les résines silicones ou les celluloses. Des agents de réticulation peuvent être également employés pour améliorer la capacité d'adhérence des liants. Ces agents de réticulation peuvent inclure, par exemple, les composés de mélamine, les isocyanates masqués ou les silanes fonctionnels, tels que 3-glycidoxypropyltrialcoxysilane, tétraéthoxysilane et hydrolysat de tétraéthoxysilane ou des polymères réticulables, tels que polyuréthanes, polyacrylates ou polyoléfines, et autres. La dispersion polymère peut être appliquée à l'élément en utilisant une variété de techniques 10 connues, telles que par dépôt à la tournette, imprégnation, coulage, application goutte à goutte, injection, pulvérisation, enduction à la racle, peinture, impression, (par exemple, impression par jet d'encre, sérigraphie ou au tampon) ou trempage. Bien 15 qu'elle puisse varier en fonction de la technique d'application employée, la viscosité de la dispersion est d'ordinaire d'environ 0,1 à environ 100 000 mPa-s (mesurée à une vitesse de cisaillement de 100 s-1), dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à 20 environ 10 000 mPa-s, dans certains modes de réalisation, d'environ 10 à environ 1500 mPa-s, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 à environ 1000 mPa-s. Une fois appliquée, la couche peut être séchée et lavée. 25 Indépendamment de la manière dont la matrice de polymère conducteur est formée, n'importe laquelle d'une variété de techniques peut être employée pour incorporer les nanofibrilles dans le condensateur. Par exemple, les nanofibrilles peuvent être simplement 30 ajoutées sous la forme d'une dispersion aqueuse, et la matrice de polymère conducteur peut ensuite être appliquée. En variante, les nanofibrilles peuvent être mélangées avec la solution ou dispersion utilisée pour former la matrice polymère. Dans un mode de réalisation particulier, les nanofibrilles sont mélangées avec une dispersion contenant des particules de polymère conducteur pré-polymérisées comme décrit plus haut. Pour faciliter le processus d'application, les nanofibrilles peuvent également être prévues sous la forme d'une dispersion. Dans ces modes de réalisation, les nanofibrilles constituent d'ordinaire d'environ 0,1 à environ 10 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,4 à environ 5 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,5 à environ 4 % en poids de la dispersion. Le(s) solvant(s) peut/peuvent de même constituer d'environ 90 % en poids à environ 99,9 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 95 % en poids à environ 99,6 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 96 % en poids à environ 99,5 % en poids de la dispersion. La nature du solvant peut varier comme décrit plus haut. Dans un mode de réalisation, par exemple, de l'eau peut être le solvant principal de sorte que la dispersion est considérée comme une dispersion « aqueuse ».

C. Autres composants Outre les nanofibrilles et la matrice de polymère conducteur, il doit également être entendu que le nanocomposite peut éventuellement contenir d'autres composants. Dans un mode de réalisation, par exemple, un agent de réticulation peut également être employé dans le nanocomposite pour améliorer le degré d'adhésion. Des agents de réticulation appropriés sont décrits, par exemple, dans la publication de brevet U.S. n° 2007/0064376 de Merker et al. et incluent, par 5 exemple, les amines (notamment, diamines, triamines, amines oligomères, polyamines, etc.) ; les cations de métal polyvalent, tels que les sels ou composés de Mg, Al, Ca, Fe, Cr, Mn, Ba, Ti, Co, Ni, Cu, Ru, Ce ou Zn, les composés de phosphonium, les composés de sulfonium, 10 etc. Des exemples particulièrement appropriés incluent, notamment, le 1,4-diaminocyclohexane, la 1,4-bis(amino- méthyl)cyclohexane, éthylèenediamine, la 1,6- hexanediamine, la 1,7-heptanediamine, la 1,8- octanediamine, la 1,9-nonanediamine, la 1,10- 15 decanediamine, la 1,12-dodécanediamine, la N,N- diméthyléthylènediamine, la N,N,N',N'- tétraméthyléthylènediamine, la N,N,W,N'-tétraméthy1- 1,4-butanediamine, etc., ainsi que des mélanges de ceux-ci. L'agent de réticulation est d'ordinaire 20 appliqué à partir d'une solution ou dispersion dont le pH est de 1 à 10, dans certains modes de réalisation, de 2 à 7, dans certains modes de réalisation, de 3 à 6, comme déterminé à 25°C. Des composés acides peuvent être employés pour aider à obtenir le niveau de pH 25 souhaité. Des exemples de solvants ou dispersants pour l'agent de réticulation incluent l'eau ou les solvants organiques, tels que les alcools, cétones, esters carboxyliques, etc. L'agent de réticulation peut être appliqué par n'importe quel procédé connu, tel que 30 dépôt à la tournette, imprégnation, moulage, application goutte à goutte, application par pulvérisation, dépôt en phase vapeur, pulvérisation cathodique, sublimation, enduction au couteau, peinture ou impression, par exemple, impression par jet d'encre, sérigraphie ou au tampon.

Si souhaité, le nanocomposite peut également contenir un polymère non ionique hydroxy-fonctionnel. Le terme « hydroxy-fonctionnel » signifie généralement que le composé contient au moins un groupe fonctionnel hydroxyle ou est capable de posséder un tel groupe fonctionnel en la présence d'un solvant. Sans pour autant vouloir se borner à la théorie, on pense que les polymères non ioniques hydroxy-fonctionnels peuvent améliorer le degré de contact entre le polymère et la surface du diélectrique interne, qui est d'ordinaire de nature relativement lisse en résultat de tensions de formation plus élevées. Ceci augmente de manière inattendue la tension de claquage et la capacité à l'état humide/à l'état sec du condensateur obtenu. En outre, on pense que l'utilisation d'un polymère hydroxy-fonctionnel ayant une certaine masse moléculaire peut également minimiser la probabilité de décomposition chimique à des tensions élevées. Par exemple, la masse moléculaire du polymère hydroxyfonctionnel peut être d'environ 100 à 10 000 grammes par mole, dans certains modes de réalisation, d'environ 200 à 2 000, dans certains modes de réalisation, d'environ 300 à environ 1200, et dans certains modes de réalisation, d'environ 400 à environ 800. N'importe quelle variété de polymères non ioniques 30 hydroxy-fonctionnels peut généralement être employée à cette fin. Dans un mode de réalisation, par exemple, le polymère hydroxy-fonctionnel est un éther de polyalkylène. Parmi les éthers de polyalkylène, on trouve par exemple, les polyalkylèneglycols (par exemple, polyéthylèneglycols, polypropylèneglycols polytétraméthylèneglycols, polyépichlorohydrines, etc.), les polyoxétanes, les éthers de polyphénylène, les polyéthercétones, et autres. Les éthers de polyalkylène sont d'ordinaire des polymères non ioniques essentiellement linéaires ayant des groupes hydroxy terminaux. Les polyéthylèneglycols, les polypropylèneglycols et les polytétraméthylèneglycols (polytétrahydrofuranes), qui sont produits par polyaddition d'oxyde d'éthylène, d'oxyde de propylène ou de tétrahydrofurane sur de l'eau sont particulièrement appropriés. Les éthers de polyalkylène peuvent être préparés par des réactions de polycondensation à partir de diols ou de polyols. Le composant diol peut être choisi, en particulier, à partir de composés dihydroxy aliphatiques saturés ou insaturés, ramifiés ou non ramifiés contenant de 5 à 36 atomes de carbone ou de composés dihydroxy aromatiques, tels que, par exemple, pentane-1,5-diol, hexane-1,6- diol, néopentylglycol, bis-(hydroxyméthyl)-cyclohexanes, bisphénol A, diols dimères, diols dimères hydrogénés ou même mélanges des diols mentionnés. En outre, des alcools polyhydriques peuvent également être utilisés dans la réaction de polymérisation, et notamment, du glycérol, du di- et polyglycérol, du triméthylolpropane, du pentaérythritol ou du sorbitol.

En plus de ceux indiqués ci-dessus, d'autres polymères non ioniques hydroxy-fonctionnels peuvent également être employés dans la présente invention. Parmi les exemples de ces polymères, on trouve notamment, les alkylphénols éthoxylés ; les alcools gras en C6-C24 éthoxylés ou propoxylés ; les éthers alkyliques de polyoxyéthylèneglycol ayant la formule générale : CH3- (CH2) 10-16- (0-C2F14) 1-25-OH (par exemple, l'éther monododécylique d'octaéthylèneglycol et l'éther monododécylique de pentaéthylèneglycol) ; les éthers alkyliques de polyoxypropylèneglycol ayant la formule générale : CH3- (CH2) 10-16- (0-C3116) 1-25-0H ; les éthers octylphénoliques de polyoxyéthylèneglycol ayant la formule générale suivante : C8H1-7- (C6H4) - (0-C2H4) 1-25-0H (par exemple, TritonTM X-100) ; les éthers alkylphénoliques de polyoxyéthylèneglycol ayant la formule générale suivante : C9H19- (C6H4) - (0-C2H4) 1-25-0H (par exemple, nonoxynol-9) ; les esters de polyoxyéthylèneglycol d'acides gras en C8-C24, tels que les esters alkyliques de polyoxyéthylèneglycol sorbitane (par exemple, monolaurate de polyoxyéthylène (20) sorbitane, monopalmitate de polyoxyéthylène (20) sorbitane, monostéarate de polyoxyéthylène (20) sorbitane, monooléate de polyoxyéthylène (20) sorbitane, PEG-20 distéarate de méthylglucose, PEG-20 sesquistéarate de méthylglucose, PEG-80 huile de ricin et PEG-20 huile de ricin, PEG-3 huile de ricin, PEG 600 dioléate et PEG 400 dioléate) et les esters alkyliques de polyoxyéthylèneglycérol (par exemple, laurate de polyoxyéthylène-23 glycérol et stéarate de polyoxyéthylène-20 glycérol) ; les éthers de polyoxyéthylèneglycol d'acides gras en C8-C24 (par exemple, éther cétylique de polyoxyéthylène-10, éther stéarylique de polyoxyéthylene-10, éther cétylique de polyoxyéthylène-20, éther oléylique de polyoxyéthylène10, éther oléylique de polyoxyéthylène-20, éther isohexadécylique de polyoxyéthylène-20, éther tridécylique de polyoxyéthylène-15 et éther tridécylique de polyoxyéthylène-6) ; les copolymères séquencés de polyéthylèneglycol et polypropylèneglycol (par exemple, Poloxamères) ; et autres, ainsi que les mélanges de ceux-ci.

II. Construction du condensateur Comme indiqué plus haut, le nanocomposite de la présente invention est généralement incorporé dans un électrolyte solide d'un condensateur, qui recouvre une anode qui contient un corps d'anode et un diélectrique. La manière dont le nanocomposite est incorporé dans l'électrolyte solide peut varier en fonction de l'application souhaitée. Néanmoins, différents exemples de modes de réalisation du condensateur sont décrits dans de plus amples détails ci-après. A. Electrolyte solide L'électrolyte solide du condensateur peut contenir une ou plusieurs couches de polymère conducteur, dont au moins une contient le nanocomposite de la présente invention. Dans un mode de réalisation particulier, par exemple, l'électrolyte solide peut contenir une couche de polymère conducteur interne et une couche de polymère conducteur externe. La couche interne est conçue pour s'imprégner dans les pores du corps d'anode, alors que la couche externe est conçue pour couvrir la région de bord du corps de condensateur, augmentant ainsi l'adhésion au diélectrique et résultant en un élément davantage robuste mécaniquement. Il doit être entendu que le terme 5 « externe » tel qu'utilisé ici signifie simplement que la couche recouvre la couche interne. D'autres couches de polymère peuvent également être disposées sur une couche externe ou en dessous de la couche interne, ainsi qu'entre une couche interne et une couche 10 externe. Indépendamment, le polymère conducteur employé dans au moins une des couches interne et externe est d'ordinaire sous la forme de particules pré-polymérisées, telles que décrites plus haut. Dans un 15 mode de réalisation, par exemple, la couche interne est formée par la polymérisation in situ d'un monomère, mais la couche externe est formée à partir de particules pré-polymérisées. Dans encore d'autres modes de réalisation, les deux couches sont formées à 20 partir de particules pré-polymérisées. Pour permettre une bonne imprégnation du corps d'anode, le polymère conducteur employé dans la couche interne peut avoir une taille relativement petite, telle qu'une taille moyenne (par exemple, un diamètre) d'environ 1 à 25 environ 150 nanomètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 2 à environ 50 nanomètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 40 nanomètres. Etant donné qu'il est généralement censé améliorer le degré de couverture de 30 bord, les particules utilisées dans la couche externe peuvent avoir une taille plus grande que celles employées dans la couche interne. Par exemple, le rapport de la taille moyenne des particules employées dans la couche externe sur la taille moyenne des particules employées dans la couche interne est d'ordinaire d'environ 1,5 à environ 30, dans certains modes de réalisation, d'environ 2 à environ 20, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 15. Les particules employées dans la dispersion de la couche externe peuvent avoir une taille moyenne d'environ 50 à environ 500 nanomètres, dans certains modes de réalisation, d'environ 80 à environ 250 nanomètres, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 à environ 200 nanomètres. Il doit être entendu que de multiples couches internes et externes peuvent être formées à partir des dispersions pour obtenir l'épaisseur totale cible. Par exemple, l'épaisseur totale des couches internes formées est d'environ 0,1 à environ 5 pm, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,1 à environ 3 pm, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,2 à environ 1 pm. De même, l'épaisseur totale des couches externes peut aller d'environ 1 à environ 50 pm, dans certains modes de réalisation, d'environ 2 à environ 40 pm, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5 à environ 20 pm. Si souhaité, une/des couche(s) intermédiaire(s) peut/peuvent également être employée(s) entre les couches interne et externe. Dans un mode de réalisation, par exemple, une couche intermédiaire est employée qui est formée à partir d'une dispersion de particules pré-polymérisées en combinaison avec un polymère hydroxy- fonctionnel, tel que décrit plus haut ? Dans ces modes de réalisation, la couche interne et/ou la couche externe peut/peuvent généralement être exempte(s) de ces polymères non ioniques hydroxy-fonctionnels.

Indépendamment de sa configuration particulière, le nanocomposite de la présente invention peut généralement être employé dans n'importe quelle partie de l'électrolyte solide. Dans certains modes de réalisation, par exemple, le nanocomposite peut être employé pour former une ou plusieurs des couches externes de l'électrolyte solide de sorte à obtenir la robustesse mécanique souhaitée. Bien entendu, il doit être entendu que le nanocomposite peut également être employé dans une ou plusieurs des couches internes, une ou plusieurs des couches intermédiaires, ainsi que des combinaisons de ces couches. B. Anode Le corps d'anode de l'anode peut être formé à partir d'une composition de métal de valve. La charge spécifique de la composition peut varier, comme d'environ 2000 pF*V/g à environ 250 000 1.1,F*V/g, dans certains modes de réalisation, d'environ 3000 pF*V/g à environ 200 000 pF*V/g ou plus, et dans certains modes de réalisation, d'environ 5000 à environ 150 000 1.1,F*V/g. Comme connu dans l'art, la charge spécifique peut être déterminée en multipliant la capacité par la tension d'anodisation employée, et puis en divisant ce produit par le poids du corps d'électrode anodisé. La composition de métal de valve contient généralement un métal de valve (à savoir, un métal qui est capable de s'oxyder) ou un composé à base de métal de valve, tel que le tantale, le niobium, l'aluminium, le hafnium, le titane, leurs alliages, leurs oxydes, leurs nitrures, et autres. Par exemple, la composition de métal de valve peut contenir un oxyde de niobium électroconducteur, tel qu'un oxyde de niobium ayant un rapport atomique du niobium sur l'oxygène de 1:1,0 ± 1,0, dans certains modes de réalisation, de 1:1,0 ± 0,3, dans certains modes de réalisation, de 1:1,0 ± 0,1 et dans certains modes de réalisation, de 1:1,0 ± 0,05. Par exemple, l'oxyde de niobium peut être Nb00,7, Nb01,o, Nb01,1 et Nb02. Des exemples de ces oxydes de métal de valve sont décrits dans les brevets U.S. n° 6 322 912 de Fife ; 6 391 275 de Fife et al. ; 6 416 730 de Fife et al. ; 6 527 937 de Fife ; 6 576 099 de Kimmel et al. ; 6 592 740 de Fife et al. ; 6 639 787 de Kimmel et al. et 7 220 397 de Kimmel et al., ainsi que dans les publications de demandes de brevet U.S. n° 2005/0019581 de Schnitter ; 2005/0103638 de Schnitter et al. et 2005/0013765 de Thomas et al. Pour former le corps d'anode, une poudre de la composition de métal de valve est généralement employée. La poudre peut contenir des particules d'une quelconque variété de formes, telles que nodulaire, angulaire, en flocon, etc., ainsi que des mélanges de celles-ci. Certains autres composants peuvent également être inclus dans la poudre. Par exemple, la poudre peut éventuellement être mélangée avec un liant et/ou lubrifiant pour s'assurer que les particules adhèrent adéquatement les unes aux autres lorsqu'elles sont pressées pour former le corps d'anode. Parmi les liants appropriés, on peut trouver par exemple, le polybutyral de vinyle ; le polyacétate de vinyle ; l'alcool polyvinylique ; le polyvinylpyrollidone ; les polymères cellulosiques, tels que le carboxyméthyl cellulose, le méthyl cellulose, l'éthyl cellulose, l'hydroéthyl cellulose et le méthylhydroxyéthyl cellulose ; le polypropylène atactique, le polyéthylène ; le polyéthylèneglycol (par exemple, Carbowax de Dow Chemical Co.) ; le polystyrène, le poly(butadiène/styrène) ; les polyamides, polyimides et polyacrylamides, les polyéthers de masse moléculaire élevée ; les copolymères d'oxyde d'éthylène et d'oxyde de propylène ; les fluoropolymères, tels que le polytétrafluoroéthylène, le fluorure de polyvinylidène et les copolymères de fluoro-oléfine ; les polymères acryliques, tels que le polyacrylate de sodium, les polyacrylates d'alkyle inférieur, les polyméthacrylates d'alkyle inférieur et les copolymères d'acrylates et méthacrylates d'alkyle inférieur ; et les acides gras et les cires, tels que les acides gras stéariques et autres acides gras savonneux, la cire végétale, les microcires (paraffines purifiées), etc. Le liant peut être dissous et dispersé dans un solvant. Des exemples de solvant peuvent inclure l'eau, les alcools, et autres. Lorsqu'ils sont utilisés, le pourcentage de liants et/ou lubrifiants peut varier d'environ 0,1 % à environ 8 % en poids de la masse totale. Il doit être entendu, cependant, que les liants et/ou lubrifiants ne sont pas nécessairement requis dans la présente invention.

La poudre obtenue peut ensuite être compactée pour former une pastille en utilisant n'importe quel dispositif de compression de poudre classique. Par exemple, on peut employer un moule de presse, consistant en une presse à compaction monoposte contenant une filière et un ou plusieurs poinçons. En variante, il est possible d'utiliser des moules de presse à compaction de type à enclume qui n'utilisent qu'une filière et un seul poinçon inférieur. Les moules de presse à compaction monoposte sont disponibles dans plusieurs types de base, tels que presses à came, bascule/genouillère et excentrique/manivelle ayant des capacités variables, telles que simple action, double action, matrice flottante, plateau mobile, poussoir opposé, vis, impact, compression à chaud, matriçage ou calibrage. La poudre peut être compactée autour d'un fil d'anode (par exemple, fil de tantale). Il doit en outre être entendu que le fil d'anode peut en variante être attaché (par exemple, soudé) au corps d'anode suite à la compression et/ou au frittage du corps d'anode. Après compactage, le corps d'anode obtenu peut ensuite être découpé en n'importe quelle forme souhaitée, telle que carrée, rectangulaire, circulaire, ovale, triangulaire, hexagonale, octogonale, heptagonale, pentagonale, etc. Le corps d'anode peut également avoir une forme « cannelée » en ce qu'il contient un ou plusieurs sillons, rainures, dépressions ou indentations pour augmenter le rapport surface sur volume pour minimiser la RSE et étendre la réponse en fréquence de la capacité. Le corps d'anode peut ensuite être soumis à une étape de chauffage dans laquelle la plus grande partie, voire la totalité, de n'importe quel liant/lubrifiant est éliminée. Par exemple, le corps d'anode est d'ordinaire chauffé au moyen d'un four qui fonctionne à une température d'environ 150°C à environ 500°C. En variante, le liant/lubrifiant peut également être éliminé en mettant en contact la pastille avec une solution aqueuse, comme décrit dans le brevet U.S. n° 6 197 252 de Bishop et al. Ensuite, le corps poreux est fritté pour former une masse solidaire. La température, l'atmosphère et le temps du frittage peuvent dépendre d'une diversité de facteurs, tels que le type d'anode, la taille de l'anode, etc. D'ordinaire, le frittage se produit à une température d'environ 800°C à environ 1900°C, dans certains modes de réalisation, d'environ 1000°C à environ 1500°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 1100°C à environ 1400°C, pendant une période d'environ 5 minutes à environ 100 minutes, et dans certains modes de réalisation, d'environ 30 minutes à environ 60 minutes. Si souhaité, le frittage peut se produire dans une atmosphère qui limite le transfert d'atomes d'oxygène vers l'anode. Par exemple, le frittage peut se produire dans une atmosphère réductrice, comme dans un vide, un gaz inerte, de l'hydrogène, etc. L'atmosphère réductrice peut être à une pression d'environ 10 Torrs à environ 2000 Torrs, dans certains modes de réalisation, d'environ 100 Torrs à environ 1000 Torrs, et dans certains modes de réalisation, d'environ 100 Torr à environ 930 Torr. Des mélanges d'hydrogène et d'autres gaz (par exemple, argon ou azote) peuvent également être employés. L'anode obtenue peut avoir une teneur en carbone et en oxygène relativement faible. Par exemple, l'anode peut avoir pas plus d'environ 50 ppm de carbone, et dans certains modes de réalisation, pas plus d'environ 10 ppm de carbone. De même, l'anode peut avoir pas plus d'environ 3500 ppm d'oxygène, dans certains modes de réalisation, pas plus d'environ 3000 ppm d'oxygène, et dans certains modes de réalisation, d'environ 500 à environ 2500 ppm d'oxygène. La teneur en oxygène peut être mesurée au moyen d'un analyseur d'oxygène LECO et inclut l'oxygène dans l'oxyde naturel sur la surface de tantale et l'oxygène en vrac dans les particules de tantale. La teneur d'oxygène en vrac est contrôlée par période de réseau cristallin de tantale, augmentant linéairement avec l'augmentation de la teneur en oxygène dans le tantale jusqu'à ce que la limite de solubilité soit obtenue. Ce procédé a été décrit dans « Critical Oxygen Content In Porous Anodes Of Solid Tantalum Capacitors », Pozdeev-Freeman et al., Journal of Materials Science: Materials In Electronics 9, (1998) 309-311 où une analyse par diffraction des rayons X (DRX) a été employée pour mesurer la période du réseau cristallin de tantale. L'oxygène dans les anodes de tantale frittées peut être limité à un oxyde de surface naturel mince, alors que la masse de tantale est pratiquement exempte d'oxygène. Comme indiqué plus haut, un fil d'anode peut 30 également être connecté au corps d'anode qui s'étend dans une direction longitudinale à partir de celui-ci.

Le fil d'anode peut être sous la forme d'un câble, d'une feuille, etc., et peut être formé à partir d'un composé de métal de valve, tel que du tantale, du niobium, de l'oxyde de niobium, etc. La connexion du fil peut être accomplie au moyen de techniques connues, telles que par soudage du fil au corps ou incorporation de celui-ci à l'intérieur du corps d'anode pendant la formation (par exemple, préalablement au compactage et/ou frittage).

Un diélectrique recouvre ou revêt également le corps d'anode. Le diélectrique peut être formé par oxydation anodique (« anodisation ») de l'anode frittée, de sorte qu'une couche diélectrique est formée au-dessus et/ou à l'intérieur du corps d'anode. Par exemple, un corps d'anode en tantale (Ta) peut être anodisé en pentoxyde de tantale (Ta205). D'ordinaire, l'anodisation est effectuée en appliquant initialement une solution à l'anode, comme en plongeant le corps d'anode dans l'électrolyte. Un solvant est généralement employé, tel que de l'eau (par exemple, de l'eau désionisée). Pour améliorer la conductivité ionique, il est possible d'employer un composé qui est capable de se dissocier dans le solvant pour former des ions. Des exemples de ces composés incluent notamment les acides, tels que décrits ci-après par rapport à l'électrolyte. Par exemple, un acide (notamment, un acide phosphorique) peut constituer d'environ 0,01 % en poids à environ 5 % en poids, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,05 % en poids à environ 0,8 % en poids, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,1 % en poids à environ 0,5 % en poids de la solution d'anodisation.

Si souhaité, des mélanges d'acides peuvent également être employés. Un courant est passé à travers la solution d'anodisation pour former la couche diélectrique. La valeur de la tension de formation gère l'épaisseur de la couche diélectrique. Par exemple, l'alimentation peut être définie initialement à un mode galvanostatique jusqu'à ce que la tension requise soit atteinte. Ensuite, l'alimentation peut être commutée sur un mode potentiostatique pour s'assurer que l'épaisseur diélectrique souhaitée est formée sur l'ensemble de la surface du corps d'anode. Bien entendu, d'autres procédés connus peuvent également être employés, tels que des procédés potentiostatiques par impulsions ou étapes. La tension à laquelle se produit l'oxydation anodique va d'ordinaire d'environ 4 à environ 250 V, et dans certains modes de réalisation, d'environ 9 à environ 200 V, et dans certains modes de réalisation, d'environ 20 à environ 150 V. Pendant l'oxydation, la solution d'anodisation peut être maintenue à une température élevée, telle que d'environ 30°C ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 40°C à environ 200°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 50°C à environ 100°C.

L'oxydation anodique peut également être effectuée à température ambiante ou à une température inférieure. La couche diélectrique obtenue peut être formée sur une surface du corps d'anode et à l'intérieur de ses pores.

C. Autres couches Si souhaité, le condensateur peut également contenir d'autres couches comme connu dans l'art. Par exemple, une couche d'adhérence peut éventuellement être formée entre le diélectrique et l'électrolyte solide, telle qu'une couche constituée d'une matière résineuse relativement isolante (naturelle ou synthétique). Ces matières peuvent avoir une résistivité spécifique supérieure à environ 10 S2-cm, dans certains modes de réalisation supérieure à environ 100, dans certains modes de réalisation supérieure à environ 1000 S2-cm, dans certains modes de réalisation supérieure à environ 1 x 105 S2-cm, et dans certains modes de réalisation, supérieure à environ 1 x 1010 S2-cm. Certaines matières résineuses qui peuvent être utilisées dans la présente invention incluent, mais sans limitation, le polyuréthane, le polystyrène, les esters d'acides gras insaturés ou saturés (par exemple, les glycérides), et autres. Par exemple, les esters appropriés d'acides gras incluent, mais sans limitation, les esters d'acide laurique, d'acide myristique, d'acide palmitique, d'acide stéarique, d'acide oléostéarique, d'acide oléique, d'acide linoléique, d'acide aleuritique, d'acide shellolique, et autres. Ces esters d'acides gras s'avèrent particulièrement utiles lorsqu'ils sont utilisés dans des combinaisons relativement complexes pour former une « huile séchante », qui permet au film obtenu de polymériser rapidement en une couche stable. Ces huiles séchantes peuvent inclure les mono-, di- et/ou tri- glycérides, qui ont un squelette de glycérol comportant respectivement un, deux et trois résidus d'acyle gras qui sont estérifiés. Par exemple, certaines huiles séchantes appropriées qui peuvent être utilisées incluent, mais sans limitation, l'huile d'olive, l'huile de lin, l'huile de ricin, l'huile de bois de Chine, l'huile de soja et la gomme laque. Ces matières et autres matières de revêtement de protection sont décrites dans de plus amples détails dans le brevet U.S. n° 6 674 635 de Fife et al. Si souhaité, il est également possible d'appliquer à l'élément une couche de carbone (par exemple, graphite) et une couche d'argent, respectivement. Le revêtement d'argent peut, par exemple, agir comme un conducteur soudable, une couche de contact et/ou un collecteur de charge pour le condensateur et le revêtement de carbone peut limiter le contact de la couche d'argent avec l'électrolyte solide. Ces revêtements peuvent couvrir une partie ou l'ensemble de l'électrolyte solide.

D. Ensemble Le condensateur peut également être doté de terminaisons, en particulier lorsqu'il est employé dans des applications de montage en surface. Par exemple, le condensateur peut contenir une terminaison d'anode à laquelle le fil d'anode de l'élément condensateur est connecté électriquement et une terminaison de cathode à laquelle la cathode de l'élément condensateur est connectée électriquement. N'importe quel matériau conducteur peut être employé pour former les terminaisons, tel qu'un métal conducteur (par exemple, cuivre, nickel, argent, nickel, zinc, étain, palladium, plomb, cuivre, aluminium, molybdène, titane, fer, zirconium, magnésium et alliages de ceux-ci). Parmi les métaux particulièrement appropriés, on trouve, par exemple, le cuivre, les alliages de cuivre (par exemple, cuivre-zirconium, cuivre-magnésium, cuivre-zinc ou cuivre-fer), le nickel et les alliages de nickel (par exemple, nickel-fer). L'épaisseur des terminaisons est généralement choisie pour minimiser l'épaisseur du condensateur. Par exemple, l'épaisseur des terminaisons peut aller d'environ 0,05 à environ 1 millimètre, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,05 à environ 0,5 millimètre, et d'environ 0,07 à environ 0,2 millimètre. Un exemple de matériau conducteur est une plaque métallique en alliage de cuivre-fer disponible chez Wieland (Allemagne). Si souhaité, la surface des terminaisons peut être électrogalvanisée avec du nickel, de l'argent, de l'or, de l'étain, etc., comme connu dans l'art pour s'assurer que l'élément final est montable sur la carte de circuit imprimé. Dans un mode de réalisation particulier, les deux surfaces des terminaisons sont plaquées avec des films minces de nickel et d'argent, respectivement, alors que la surface de montage est également plaquée avec une couche de soudure d'étain.

La figure 1 représente un mode de réalisation d'un condensateur électrolytique 30 qui inclut une terminaison d'anode 62 et une terminaison de cathode 72 en connexion électrique avec un élément condensateur 33. L'élément condensateur 33 a une surface supérieure 37, une surface inférieure 39, une surface avant 36 et une surface arrière 38. Bien qu'elle puisse être en contact électrique avec l'une quelconque des surfaces de l'élément condensateur 33, la terminaison de cathode 72 dans le mode de réalisation illustré est en contact électrique avec la surface inférieure 39 et la surface arrière 38. De manière plus spécifique, la terminaison de cathode 72 contient un premier composant 73 positionné de façon sensiblement perpendiculaire à un second composant 74. Le premier composant 73 est en contact électrique et généralement parallèle à la surface inférieure 39 de l'élément condensateur 33. Le second composant 74 est en contact électrique et généralement parallèle à la surface arrière 38 de l'élément condensateur 33. Bien qu'illustrées comme étant solidaires, il doit être entendu que ces parties peuvent en variante être des pièces séparées qui sont connectées ensemble, soit directement, soit via un élément conducteur supplémentaire (par exemple, du métal). Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, il doit être entendu que le second composant 74 peut être éliminé de la terminaison de cathode 72. La terminaison d'anode 62 contient de même un premier composant 63 positionné de façon sensiblement perpendiculaire à un second composant 64. Le premier composant 63 est en contact électrique et généralement parallèle à la surface inférieure 39 de l'élément condensateur 33. Le second composant 64 contient une région 51 qui comporte un fil d'anode 16. Dans le mode de réalisation illustré, la région 51 possède une « forme en U » pour améliorer encore le contact de surface et la stabilité mécanique du fil 16.

Les terminaisons peuvent être connectées à l'élément condensateur en utilisant n'importe quelle technique connue dans l'art. Dans un mode de réalisation, par exemple, une grille de connexion qui définit la terminaison de cathode 72 et la terminaison d'anode 62 peut être prévue. Pour attacher l'élément condensateur électrolytique 33 à la grille de connexion, un adhésif conducteur peut initialement être appliqué à une surface de la terminaison de cathode 72. L'adhésif conducteur peut inclure, par exemple, des particules de métal conducteur contenant une composition de résine. Les particules de métal peuvent être de l'argent, du cuivre, de l'or, du platine, du nickel, du zinc, du bismuth, etc. La composition de résine peut inclure une résine thermodurcie (par exemple, une résine époxy), un agent durcisseur (par exemple, un anhydride acide), et un agent de couplage (par exemple, un agent de couplage au silane). Les adhésifs conducteurs appropriés peuvent être décrits dans la publication de brevet U.S. n° 2006/0038304 d'Osako et al. N'importe laquelle d'une variété de techniques peut être utilisée pour appliquer l'adhésif conducteur sur la terminaison de cathode 72. Des techniques d'impression peuvent par exemple être employées en raison des avantages pratiques et d'économie de coûts qu'elles présentent. Plusieurs procédés peuvent généralement être employés pour attacher les terminaisons au condensateur. Dans un mode de réalisation, par exemple, le second composant 64 de la terminaison d'anode 62 et le second composant 74 de la terminaison de cathode 72 sont initialement fléchis vers le haut vers la position représentée sur la figure 1. Ensuite, l'élément condensateur 33 est positionné sur la terminaison de cathode 72 de sorte que sa surface inférieure 39 entre en contact avec l'adhésif et le fil d'anode 16 est reçu 5 par la région en U supérieure 51. Si souhaité, un matériau isolant (non représenté), tel qu'un tampon ou ruban plastique, peut être positionné entre la surface inférieure 39 de l'élément condensateur 33 et le premier composant 63 de la terminaison d'anode 62 pour 10 isoler électriquement les terminaisons d'anode et de cathode. Le fil d'anode 16 est ensuite connecté électriquement à la région 51 en utilisant n'importe quelle technique connue dans l'art, telle qu'un soudage 15 mécanique, un soudage au laser, des adhésifs conducteurs, etc. Par exemple, le fil d'anode 16 peut être soudé à la terminaison d'anode 62 au moyen d'un laser. Les lasers contiennent généralement des résonateurs qui contiennent un milieu laser capable de 20 libérer des photons par émission stimulée et une source d'énergie qui excite les éléments du milieu laser. Un type de laser approprié est un laser dans lequel le milieu laser est constitué d'un grenat d'yttrium et d'aluminium (YAG), dopé au néodyme (Nd). Les particules 25 excitées sont des ions néodyme Nd3+. La source d'énergie peut fournir une énergie continue au milieu laser pour émettre un faisceau laser continu ou des décharges d'énergie pour émettre un faisceau laser pulsé. Lors de la connexion électrique du fil d'anode 30 16 à la terminaison d'anode 62, l'adhésif conducteur peut ensuite être durci. Par exemple, une presse à chaleur peut être utilisée pour appliquer de la chaleur et une pression pour s'assurer que l'élément condensateur électrolytique 33 adhère de manière adéquate à la terminaison de cathode 72 au moyen de l'adhésif. Une fois que l'élément condensateur est attaché, la grille de connexion est enfermée à l'intérieur d'un boîtier de résine, qui peut ensuite être remplie de silice et d'un quelconque autre matériau d'encapsulation connu. La longueur et la largeur du boîtier peuvent varier en fonction de l'application prévue. Les boîtiers appropriés peuvent inclure, par exemple, « A », « B », « C », « D », « E », « F », « G », « H », « J », « K », « L », « M », « N », « P », « R », « S », « T », « V », « W », « Y », « X » ou « Z » (AVX Corporation). Indépendamment de la taille du boîtier employé, l'élément condensateur est encapsulé de sorte qu'au moins une partie des terminaisons d'anode et de cathode soient exposées pour montage sur une carte de circuit imprimé. Comme le montre la figure 1, par exemple, l'élément condensateur 33 est encapsulé dans un boîtier 28 de sorte qu'une partie de la terminaison d'anode 62 et une partie de la terminaison de cathode 72 soient exposées.

Indépendamment de la manière particulière dont il est formé, le condensateur obtenu peut présenter d'excellentes propriétés électriques. La résistance série équivalente (« RSE ») peut, par exemple, être d'environ 300 milliohms ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 200 milliohms ou moins, et dans certains modes de réalisation, d'environ 1 à environ 100 milliohms, telle que mesurée avec une polarisation CC de 2,2 volts et un signal sinusoïdal crête à crête de 0,5 volt, sans harmonique, à une fréquence de 100 kHz. Par ailleurs, le courant de fuite, qui désigne généralement le courant passant d'un conducteur à un conducteur adjacent à travers un isolant, peut être maintenu à des niveaux relativement faibles. Par exemple, le courant de fuite peut être d'environ 40 pA ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 25 pA ou moins, et dans certains modes de réalisation, d'environ 15 pA ou moins. La valeur numérique du courant de fuite normalisé du condensateur peut de même être d'environ 0,2 pA/pF*V ou moins, dans certains modes de réalisation, d'environ 0,1 pA/pF*V ou moins, et dans certains modes de réalisation, d'environ 0,05 pA/pF*V ou moins, où pA signifie microampères et pF*V est le produit de la capacité et de la tension nominale. Les valeurs RSE et de courant de fuite normalisé peuvent même être maintenues à des températures relativement élevées. Par exemple, les valeurs peuvent être maintenues après reflux (par exemple, pendant 10 secondes) à une température d'environ 100°C à environ 350°C, et dans certains modes de réalisation, d'environ 200°C à environ 300°C (par exemple, 240°C) Le condensateur peut également présenter une « tension de claquage » (tension à laquelle le condensateur devient défaillant) relativement élevée, telle que d'environ 35 volts ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 50 volts ou plus, et dans certains modes de réalisation, d'environ 60 volts ou plus. Le condensateur peut également présenter un pourcentage relativement élevé de sa capacité à l'état humide, ce qui lui permet de ne présenter qu'une faible perte de capacité et/ou fluctuation en la présence d'une humidité de l'atmosphère. Cette caractéristique de performance est quantifiée par le « pourcentage de capacité à l'état humide/à l'état sec », qui est déterminé par l'équation : Capacité à l'état humide/à l'état sec = (capacité à l'état sec / capacité à l'état humide) x 100 Le condensateur de la présente invention peut présenter, par exemple, un pourcentage de capacité à l'état humide/à l'état sec d'environ 50 % ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 60 % ou plus, dans certains modes de réalisation, d'environ 70 % ou plus, et dans certains modes de réalisation, d'environ 80 % à 100 %.

La présente invention peut être mieux comprise en référence aux exemples suivants. Procédures d'essai Résistance série équivalente (RSE) La résistance série équivalente peut être mesurée en utilisant un appareil de mesure Keithley 3330 Precision LCZ à fils Kelvin avec une polarisation CC de 2,2 volts et un signal sinusoïdal crête à crête de 0,5 volt. La fréquence opérationnelle peut être de 100 kHz et la température peut être de 23°C + 2°C.

Capacité (CAP) La capacité peut être mesurée en utilisant un appareil de mesure Keithley 3330 Precision LCZ à fils Kelvin avec une polarisation CC de 2,2 volts et un signal sinusoïdal crête à crête de 0,5 volt. La fréquence opérationnelle peut être de 120 Hz et la température peut être de 23°C + 2°C.

Courant de fuite (DCL) Le courant de fuite peut être mesuré en utilisant un dispositif de mesure d'étanchéité à une température de 23°C + 2°C et à la tension nominale au bout d'un minimum de 60 secondes.

Les tests de stabilité ont été opérés à la température de reflux. Les RSE, CAP et DCL d'un condensateur individuel ont été enregistrés après chaque ler, 2ème et 3ème reflux.

Exemple 1 40 000 pFV/g de poudre de tantale ont été utilisés pour former des échantillons d'anode. Chaque échantillon d'anode a été intégré avec un fil de tantale, fritté à 1500°C et compressé à une densité de 5,3 g/cm3. Les pastilles obtenues avaient une taille de 1,20 x 1,85 x 2,50 mm. Les pastilles ont été anodisées à 75 V dans un électrolyte d'acide phosphorique/eau ayant une conductivité de 8,6 mS à une température de 85°C pour former la couche diélectrique. Un revêtement de polymère conducteur a ensuite été formé en plongeant les anodes dans une solution butanolique de toluènesulfonate de fer (III) (CleviosTM C, H.C. Starck) pendant 5 minutes et ensuite dans du 3,4- éthylènedioxythiophène (CleviosTM M, H.C. Starck) pendant 1 minute. Au bout de 45 minutes de polymérisation, une couche mince de poly(3,4éthylènedioxythiophène) a été formée sur la surface du diélectrique. Les éléments ont été lavés dans du méthanol pour éliminer les sous-produits de réaction, anodisés dans un electrolyte liquide et lavés à nouveau dans du méthanol. Le cycle de polymérisation a été répété 6 fois. Ensuite, les éléments ont été plongés dans un poly(3,4-éthylènedioxythiophène) dispersé ayant une teneur en solides de 2 % et une viscosité de 20 mPa.s (CleviosTM K, H.C. Starck). Lors du revêtement, les éléments ont été séchés à 125°C pendant 20 minutes. Ce processus n'a pas été répété. Ensuite, les éléments ont été plongés dans un poly(3,4- éthylènedioxythiophène) dispersé ayant une teneur en solides de 2% et une viscosité de 160 mPa.s (CleviosTM K, H.C. Starck). Lors du revêtement, les éléments ont été séchés à 125°C pendant 20 minutes. Ce processus a été répété 8 fois. Les éléments ont été plongés dans une dispersion de graphite et séchés. Pour finir, les éléments ont été plongés dans une dispersion d'argent et séchés. De multiples éléments (250) de condensateurs 10 µF/25V ont été réalisés de cette manière. Exemple 2 Des condensateurs ont été formés de la manière décrite dans l'exemple 1, excepté qu'un revêtement de polymère conducteur différent a été utilisé. Plus particulièrement, après revêtement avec le poly(3,4éthylènedioxythiophène) dispersé, les éléments ont été plongés dans des nanotubes à parois multiples dispersés dans un mélange aqueux ayant une teneur en solides de 2 % et une viscosité de 1250 mPa.s (AquacylTM, Nanocyl). Lors du revêtement, les éléments ont été séchés à 125°C pendant 20 minutes. Ce processus a été répété 2 fois. Les éléments ont ensuite été plongés dans une dispersion de graphite et séchés. Pour finir, les éléments ont été plongés dans une dispersion d'argent et séchés. De multiples éléments (250) de condensateurs 10 µF/25V ont été réalisés de cette manière.

Exemple 3 Des condensateurs ont été formés de la manière décrite dans l'exemple 1, excepté qu'un revêtement de polymère conducteur différent a été utilisé. Plus particulièrement, après revêtement avec le poly(3,4éthylènedioxythiophène) dispersé, les éléments ont été plongés dans une dispersion qui contenait du poly(3,4éthylènedioxythiophène) ayant une teneur en solides de 2 % et une viscosité de 160 mPa.s (CleviosTM K, H.C.

Starck) et des nanotubes à parois multiples ayant une teneur en solides de 2 % (Nanocyl). Lors du revêtement, les éléments ont été séchés à 125°C pendant 20 minutes. Ce processus a été répété 8 fois. Les éléments ont ensuite été plongés dans une dispersion de graphite et séchés. Pour finir, les éléments ont été plongés dans une dispersion d'argent et séchés. De multiples éléments (250) de condensateurs 10 µF/25V ont été réalisés de cette manière. Les condensateurs finis des exemples 1 à 3 ont ensuite été testés pour leurs caractéristiques de stabilité au reflux. Les résultats moyens de RSE, CAP et DCL sont indiqués ci-après dans les tableaux 1, 2 et 3. Tableau 1 : Caractéristiques de stabilité à la 10 température (RSE[mS)]) ler 2eme Sème Exemple 1 94,5 122,1 133,7 139,2 Exemple 2 90,0 104,2 105,0 106,6 Exemple 3 92,3 119,4 130,5 131,0 Tableau 2 : Caractéristiques de stabilité à la température (CAP[AF]) ler 2eme Sème Exemple 1 10,14 9,59 9,46 9,35 Exemple 2 9,80 9,61 9,50 9,41 Exemple 3 10,16 9,74 9,59 9,47 15 Tableau 3 : Caractéristiques de stabilité à la température (DCL[pA]) ler 2eme Sème Exemple 1 0,147 0,196 0,245 0,270 Exemple 2 0,196 0,294 0,588 1,568 Exemple 3 0,147 0,220 0,294 0,514 Comme indiqué, les éléments formés à partir de nanotubes à parois multiples présentaient une stabilité de la RSE au reflux améliorée.

Ces modifications et variations et d'autres modifications et variations de la présente invention peuvent être mises en pratique par l'homme du métier, sans s'écarter de l'esprit et de la portée de la 5 présente invention. Par ailleurs, il doit être entendu que des aspects des divers modes de réalisation peuvent être interchangés à la fois en totalité et en partie. En outre, l'homme du métier comprendra que la description précédente n'est fournie qu'à titre 10 d'exemple et n'est pas censée limiter l'invention telle que définie dans les revendications annexées. En particulier, le condensateur à électrolyte solide peut être vu comme comprenant une terminaison 15 d'anode qui est en connexion électrique avec le corps d'anode et une terminaison de cathode qui est en connexion électrique avec l'électrolyte solide.

Claims (20)

1. REVENDICATIONS1. Condensateur à electrolyte solide comprenant un corps d'anode, un diélectrique qui recouvre le corps d'anode, et un electrolyte solide qui recouvre le diélectrique, dans lequel l'électrolyte solide inclut un nanocomposite qui contient une pluralité de nanofibrilles et une matrice de polymère conducteur, les nanofibrilles ayant une dimension en coupe moyenne en nombre d'environ 500 nanomètres ou moins et un rapport d'aspect d'environ 25 à environ 500.
2. 2. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles ont une dimension en coupe moyenne en nombre d'environ 1 à environ 100 nanomètres, et de préférence, d'environ 2 à environ 40 nanomètres.
3. 3. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles ont un rapport d'aspect d'environ 50 à environ 300.
4. 4. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles ont une 20 longueur moyenne en nombre de 0,1 à environ 10 micromètres.
5. 5. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles sont non conductrices. 25
6. 6. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles sont conductrices.
7. 7. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 6, dans lequel les nanofibrilles conductrices incluent des nanotubes de carbone.
8. 8. Condensateur à électrolyte solide selon la 5 revendication 7, dans lequel les nanotubes de carbone sont des nanotubes de carbone à parois multiples.
9. 9. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles et la matrice de polymère conducteur forment des couches 10 séparées du nanocomposite.
10. 10. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel les nanofibrilles sont dispersées à l'intérieur de la matrice de polymère conducteur. 15
11. 11. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel le polymère conducteur est du poly(3,4-éthylènedioxythiophène).
12. 12. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel la matrice de polymère 20 conducteur est formée à partir de particules de polymère conducteur pré-polymérisées.
13. 13. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel l'électrolyte solide contient une couche interne et une couche externe, et 25 dans lequel la couche externe contient le nanocomposite.
14. 14. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 13, dans lequel la couche externe contient des particules de polymère conducteur pré-polymérisées ayant une taille moyenne d'environ 50 à 30 environ 500 nanomètres, de préférence, d'environ 80 àenviron 250 nanomètres, et plus préférablement, d'environ 100 à environ 200 nanomètres.
15. 15. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel le nanocomposite comprend 5 en outre un agent de réticulation.
16. 16. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, dans lequel le corps d'anode est formé à partir d'une poudre qui contient du tantale, du niobium, ou un oxyde électroconducteur de ceux-ci. 10
17. 17. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 1, comprenant en outre une terminaison d'anode qui est en connexion électrique avec le corps d'anode et une terminaison de cathode qui est en connexion électrique avec l'électrolyte solide. 15
18. 18. Condensateur à électrolyte solide selon la revendication 17, dans lequel un fil d'anode s'étend à partir du corps d'anode et est connecté à la terminaison d'anode.
19. 19. Procédé de formation du condensateur à 20 électrolyte solide selon la revendication 1, le procédé comprenant l'application des nanofibrilles sur le diélectrique et ensuite, l'application d'une dispersion de particules de polymère conducteur pré-polymérisées.
20. 20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel 25 les nanofibrilles sont sous la forme d'une dispersion aqueuse.