JP2008518447A - 高エネルギー密度コンデンサー - Google Patents

Abstract

【課題】上述した用途において使用可能とするために、高いエネルギー密度を有し、及び温度的、機械的及び電気的な負荷に対する耐性容量(load-bearing)が高いコンデンサーを開発すること。
【解決手段】本発明は、多孔質導電性基体を有し、該多孔質導電性基体の内部表面と外部表面には、誘電体の第１の層と導電性の第２の層が施されたコンデンサーに関する。
本発明は、上記コンデンサーを製造する方法及び該コンデンサーを電気的及び電子的回路に使用する方法にも関する。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１の電極として多孔質導電性基体を有するコンデンサーに関する。

さまざまな用途におけるエネルギーの蓄積について、絶えず研究開発の課題となっている。特に、強い電流によって、短いチャージ時間及び排出時間のために高出力が発生するという点で、エネルギーを一時的に貯蔵するためのモジュールは、バッテリーをベースとして製造することが非常に困難である。このようなモジュールは、例えば、非常用電力供給、風力発電のバッファーシステム、及び推進力が混成タイプの自動車に適用される。

原則として、コンデンサーは大電流(heavy current)の充電と放電が可能である。しかしながら、現在まで、Ｌｉイオン電池、すなわち約２５０Ｗｈ／ｌに匹敵するエネルギー密度を有するコンデンサーは知られていない。

コンデンサーに関する式
Ｅ＝１／２Ｃ・Ｕ²及びＣ＝ε・ε₀・Ａ／ｄ
（ここで、
Ｅ＝エネルギー
Ｃ＝静電容量
Ｕ＝電位差
ε＝誘電体の誘電率
ε₀＝真空の誘電率
Ａ＝電極表面積
ｄ＝電極間隔
である。）
に従い、高いブレークダウン電位差と高い誘電率を有する誘電体を使用することにより、及び電極表面積を大きくし、電極間隔を短くすることにより高エネルギー密度が達成され得る。

いわゆるウルトラキャップ（二重層電気化学コンデンサー）は、２５００ｍ²／ｇ以下の極めて広い電極表面積を有し、及び非常に短い電極間隔を有しているので、非常に高い静電容量を有している。しかし、ウルトラキャップは、これらが含む有機電解質のために、低い電位差（約２Ｖ）と低温度しか許容できない。特に、ウルトラキャップは、温度安定性に欠けると、エンジン室に適用できなくなるので、ウルトラキャップを自動車内で使用することが困難になる。

タンタルコンデンサーは、焼結タンタル粉基体からなっている。これらは従って、非常に大きい電極表面積を有しているが、しかし、これらの電気化学的製造のために、タンタルコンデンサーは、誘電体としてタンタル五酸化物に限られ、誘電率が低く（ε＝２７）及び小さい寸法(dimension)のものとなる。このことは、エネルギー蓄積におけるこれらの使用の妨げになる。

多層セラミックコンデンサー（ＭＬＣＣｓ）は、セラミック誘電体を使用するので、高い電位差を許容し、そして環境温度を許容する。高い誘電率（＞１００００）を有するセラミック誘電体は、更に有用である。しかしながら、電極表面積を大きくするという要求が、多数の層（＞５００）を必要とする。このようなコンデンサーの製造は、従って、高価なものとなり、そしてしばしば、層の厚さが増加するという欠点が起こる傾向を有している。同様に、大きい寸法（すなわち、１ｃｍ³を超える範囲の体積）のコンデンサーを製造することは困難である。この理由は、層構造を製造する時に応力割れ(stress crack)を起こし、そして従って、構造部分に欠損が生じるからである。

特定のエネルギー密度の例：
ウルトラキャップ：Ｍａｘｗｅｌｌ ＢＣＡＰ００１０（２６００Ｆ，２．５Ｖ，４９０ｃｍ³）：４．６Ｗｈ／ｌ
タンタル：Ｅｐｃｏｓ Ｂ４５１９６Ｈ（６８０μＦ、１０Ｖ、１３０ｍｍ３）：０．０７３Ｗｈ／ｌ
ＭＬＣＣ：Ｍｕｒａｔａ ＧＲＭ５５ＤＲ７３Ａ１０４ＫＷ０１Ｌ（０．１μＦ、１０００Ｖ、５７ｍｍ³）：０．２５Ｗｈ／ｌ

特許文献１（ＤＥ−Ａ−０２２１４９８）には、導電性（導電性）の第１の層、バリウムチタネートの第２の層、及び別の導電性の層が施された不活性多孔性基体からなる高エネルギー密度セラミックコンデンサーが記載されている。この目的のために、酸化アルミニウム等の不活性多孔性基体が、最初に蒸気沈殿又は非電気メッキによって、金属化処理(metallization)を使用して被覆される。第２の工程では、バリウムチタネートがナノ分散した含浸と次の９００〜１１００℃での焼結により誘電体が製造されている。

ＤＥ−Ａ−０２２１４９８

このような方法は、製造方法が費用のかかるものであり、そして金属化処理の温度安定性が低いため、問題が発し得るものである。誘電体の製造には、９００〜１１００℃の温度が必要である。この温度では、多くの金属は高い移動性(流動性：mobility)を有するようになり、そして、金属の大きな表面張力により、金属化層が合体して微細な小滴を形成する要因になる。このことは、銀又は銅の金属化の場合に特に観察される。分散物が相当量の粒子又は粉砕物(aggregate)を含んでいる場合には、第２の工程における、バリウムチタネートナノ分散を用いた含浸の間、更に、不均一な被覆又は孔の閉塞が発生し得る。被覆が不均一な場合、多孔性基体の内部表面の全てを使用することは不可能であり、このことは、コンデンサーの有用な静電容量を低減させ、そして短絡(short circuit)の危険性が大きく増加させる。

従って、本発明の目的は、上述した用途において使用可能とするために、高いエネルギー密度を有し、及び温度的、機械的及び電気的な負荷に対する耐性容量(load-bearing)が高いコンデンサーを開発することにある。上述した製造上の問題も回避することも意図されている。

この目的は、コンデンサーが、その内部表面及び外部表面上に誘電体と導電性の層が可能な限り施されている、多孔性の、及び導電性の基体を含むことによって達成される。

導電性の材料で作られている多孔性の基体も、基体として（直接的に）適切であることがわかった。導電性の基体材料は、基体(担体：substrate)が電気的な伝導性を予め有しているので、金属化処理で基体を追加的に被覆する必要がないという有利性を提供する。

本発明は、従ってコンデンサーに関し、該コンデンサーは、多孔質導電性基体を含み、該多孔質導電性基体の内部表面と外部表面には、誘電体の第１の層と導電性の第２の層が施され、且つ第１の層は、酸化タンタル又は酸化ニオブではないものである。

本発明はまた、このようなコンデンサーを製造する方法に関し、そして、これらを電気的及び電子的回路に使用する方法に関する。

適切な基体は、比表面積（ＢＥＴ表面）が、好ましくは０．０１〜１０ｍ²／ｇ、特に好ましくは０．１〜５ｍ²／ｇのものである。

このような基体は、例えば、０．０１〜１０ｍ²／ｇの比表面積（ＢＥＴ表面）を有する粉末を、１〜１００ｋｂａｒの圧力で加圧又は加熱加圧することにより製造され、及び／又は５００〜１５００℃、好ましくは７００〜１３００℃で焼結することによって製造される。加圧又は焼結は、空気、不活性気体（例えばアルゴン又は窒素）又は水素又はこれらの混合物からなる雰囲気下で、０．００１〜１０ｂａｒの環境圧力で行われることが好ましい。

加圧に使用される圧力及び／又は加熱処理に使用される温度は、使用される材料に依存し、そして材料の意図された密度に依存する。意図された目的のために、コンデンサーの機械的安定性を確実なものとし、そして、後に誘電体での被覆用に充分な孔部分を確保するために、理論値の３０〜７０％の密度が好ましくは望まれる。

少なくとも９００℃、好ましくは１２００℃を超える充分に高い融点を有し、及び次の加工の間に、セラミック誘電体と何ら反応を起こさない全ての金属粉、又は全ての合金粉を使用することが可能である。

基体は、好ましくは、少なくとも１種の金属、好ましくはＮｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ又はＣｏ及び／又はこれらをベースとした少なくとも１種の金属合金を含む。

基体は、その全てが導電性（導電性）の材料からなることが好ましい。

好ましい他の変形例では、基体は、上述のように、少なくとも１種の金属又は少なくとも１種の合金によりカプセル状に包まれた、少なくとも１種の粉末状態の非金属材料からなる。この非金属材料は、非金属材料と誘電体との間で、コンデンサーの性質を劣化させる反応が起こらないようにカプセル状に包まれることが好ましい。

このような非金属材料は、例えば、Ａｌ₂Ｏ₃又はグラファイトであって良い。また、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、又はＢＮも適切である。温度的な安定性が良好であり、従って誘電体の熱処理の間に金属性材料が焼結することに起因して孔部分が更に減少することを避けた全ての材料が適切である。

本発明に従い使用される基体は、広い範囲で種々のジオメトリー（幾何学的形状）例えば、立方体状、板状、又はシリンダー状の形状を有していて良い。このような基体は、種々の寸法で製造可能であり、該寸法は好ましくは数ｍｍ〜数ｄｍであり、従って、関連する適用に完全にマッチさせることができる。特に、この寸法は、コンデンサーの必要とされる静電容量に調製され得るものである。風力発電又は混成タイプの輸送手段におけるエネルギー蓄積に適用するために、例えば、高い静電容量を有し、そして５ｃｍ〜５ｄｍの範囲に大きな寸法を有するコンデンサーが使用されて良く、この一方で、マイクロ電子工学での適用では、１ｍｍ〜５ｃｍの範囲の寸法を有する、低静電容量の小さなコンデンサーが必要とされている。

基体は、接触子（コンタクト：contact）と結合される。接触子は、上述した基体の製造の間に、導電性のワイヤー又はストリップを導入することによって行なうことが好ましい。この代わりに、導電性のワイヤー又はストリップと、基体の表面との間で導電性である結合、例えばはんだ付け、又は溶接により導電性の結合を形成することによって接触子を形成しても良い。

本発明に従い使用される、多孔質導電性基体は、第１の電極として使用され、そして同時に、誘電体用の基体として使用される。

誘電体として通常使用可能な全ての材料を使用して良い。酸化タンタル及び酸化ニオブは、本発明に従い除外される。

使用される誘電体は、１００を超える、好ましくは５００を超える誘電率を有しているべきである。

誘電体は、酸化セラミックを含んでいることが好ましく、一般式Ａ_xＢ_yＯ₃によって特徴づけられる組成を有するペロブスカイトタイプの酸化物セラミックを含むことが好ましい。ここで、ＡとＢは、１価〜６価のカチオン又はこれらの混合物を意味し、好ましくは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｐｂ又はＢｉであり、ｘは、０．９〜１．１の数を意味し、そしてｙは、０．９〜１．１の数を意味している。この場合、Ａ及びＢは、互いに異なるものである。
ＢａＴｉＯ₃を使用することが特に好ましい。適切な誘電体の他の例は、ＳｒＴｉＯ₃、（Ｂａ１−ｘＳｒｘ）ＴｉＯ₃、及びＰｂ（ＺｒｘＴｉ１−ｘ）Ｏ３（但し、ｘが、０．０１〜０．９９の数を意味する）である。

誘電率、抵抗率（resistivity）、破壊強度(breakdowm strengh)、又は長期間安定性等の特定の特性を改良するために、誘電体は、ドープ剤要素を酸化物の状態で含んでいても良く、ドープ剤要素の含有量は、０．０１〜１０原子％が有利であり、０．０５〜２原子％が好ましい。適切なドープ剤要素の例は、（周期表の）第２主族元素、特にＭｇ及びＣａ、そして、サブグループの第４及び第５族の元素、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＺｎ、及び、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕ等のランタノイドである。

誘電体は、溶液から多孔性基体上に沈殿（被着）させて良い（いわゆるソル−ゲル法）。大きな基体の場合であっても、孔の閉塞と不均一な被覆が発生し得ないように、均一（均質）な溶液を準備しておくことが、分散物を使用する場合と比較して特に好ましい。この目的のために、多孔性基体が、対応する要素（元素）又はこれらの塩を溶媒中に溶解させることによって製造可能な溶液で含浸される。

使用することが好ましい塩は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、ハロゲン化物、アセチルアセトネート、又はこれらの誘導体、一般式Ｍ（Ｒ−ＣＯＯ）ｘ（但し、Ｒ＝Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、又は２−エチルヘキシル及びｘ＝１、２、３、４、５、又は６）を有する無機酸の塩、一般式Ｍ（Ｒ−Ｏ）ｘ（但し、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシエチル、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−ヒドロキシプロピル、又は２−メトキシプロピル、及びｘ＝１、２、３、４、５又は６）を有する上述した要素（ここではＭとして表す）のアルコールの塩、又はこれら塩の混合物である。

使用することが好ましい溶媒は、一般式Ｒ−ＣＯＯＨ（但し、Ｒ＝Ｈ、メチル、エチル、プロピル、ブチル、又は２−エチルヘキシルである）のカルボン酸、一般式Ｒ−ＯＨ（但し、Ｒ＝メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、又は２−エチルヘキシルである）のアルコール、一般式Ｒ¹−Ｏ−（Ｃ₂Ｈ₄−Ｏ）ｘ−Ｒ²（但し、Ｒ¹及びＲ²＝Ｈ、メチル、エチル又はブチル、そしてｘ＝１、２、３又は４である）のグリコール誘導体、アセチルアセトン、又はアセチルアセテート等の１，３−ジカルボニル化合物、脂肪族又は芳香族炭化水素、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、又はキシレン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、又はテトラヒドロフラン等のエーテル、又はこれら溶媒の混合物である。

基体の含浸は、例えば、低粘性の溶液を使用し、基体を溶液に浸すことによって行なって良く、又は粘性が高い溶液を使用し、圧力含浸により行なって良く、又基体を通して流すことによって行なって良い。溶液はスプレーがけを使用して行なっても良い。この場合、基体の内部と外部の表面を完全に、そして確実に濡れた状態にすることが必要である。

次に、溶液は、炉内で５００〜１５００℃の温度、好ましくは７００℃〜１２００℃でか焼されて対応したセラミックが形成され、そして焼結されてフィルムが形成される。０．００１〜１０バールの環境圧力において、不活性気体（例えば、アルゴン、窒素）、水素、酸素、又は蒸気、又はこれら気体の混合物を環境気体(atmosphere)として使用して良い。このように、厚さが好ましくは１０〜１０００ｎｍ、特に好ましくは５０〜５００ｎｍの薄いフィルムが、多孔性基体の内部及び外部表面の全域にわたり得られる。コンデンサーの最大静電容量を確保するために、内部表面と外部表面の全域が可能な限り被覆されるべきである。

使用された誘電体のフィルム厚さは、被覆溶液の濃度、又は被覆の繰返しにより調整することができる。複合被覆の場合、経験上、各被覆工程の後に、２００〜６００℃の温度、好ましくは約４００℃の温度でか焼し、そして、次により高い温度、５００〜１５００℃、好ましくは７００〜１２００℃の温度で焼結させるだけで十分である。誘電体の特性を改良するために、焼結の後に別の熱処理を行なうことが必要であっても良く、該熱処理は、２００〜６００℃の範囲で、酸素含有量が０．０１％〜２５％の雰囲気下に行なわれて良い。

本方法の好ましい別の変形例では、「テンプレート補助ウェッティング」（例えば、Ｙ．Ｌｕｏ，Ｉ．Ｓｚａｆｒａｎｉａｋ，Ｖ．Ｎａｇａｒｊａｎ，Ｒ．Ｂ．Ｗｅｈｒｓｐｏｈｎ，Ｍ．Ｓｔｅｉｎｈａｒｔ，Ｊ．Ｈ．Ｗｅｎｄｏｒｆｆ，Ｎ．Ｄ．Ｚａｋｈａｒｏｖ，Ｒ．Ｒａｍｅｓｈ，Ｍ．Ａｌｅｘｅ，Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２００３，８３，４４０、参照、）としての文献に記載された技術を使用して誘電体が基体に施される。この目的のために、基体が、誘電体のポリマー性前駆体の溶液に接触され、基体の内部表面と外部表面の全域にわたり溶液のフィルムが形成される。次に溶液は、上した方法に類似して、熱処理によりセラミック誘電体に変換される。

本発明に従い、導電性の第２の層が、参照電極(reference electrode)として誘電体の上に施される。これは、従来技術に従い、通常この目的のために使用される導電性の如何なる材料でも良い。例えば、二酸化マンガン又はポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性のポリマー、又はこれらポリマーの誘導体が使用される。参照電極として金属層、例えばまだ未公開であるＤＥ１０３２５２４３．６に従い、銅の層を施すことにより、より良好な導電性、及び従って、より低い等価直列抵抗（equivalent series resistance）（ＥＳＲ）が得られる。

従来技術に従い、この目的のために通常使用される何れかの技術により、参照電極との外部接触を行なっても良い。例えば、黒鉛化(graphitizing)、伝導性銀、及び／又ははんだ付けを施すことによって接触を行って良い。接触子が施された後、外部からの影響から保護するために、コンデンサーをカプセルに包んでも良い。

本発明に従い製造されるコンデンサーは、多孔性の導電性の基体を有しており、そして、該基体の内部表面と外部表面の実質的に全面には、誘電体の層と導電性の層が施されている。このようなコンデンサーを、図１に例示した。

本発明に従い製造されるコンデンサーは、高いエネルギー密度を有すると共に、温度的、機械的、及び電気的な負荷に対して高い耐性を有し、そして、このコンデンサーは、従って、非常に広い適用範囲、特に高エネルギー密度が必要とされる場合の適用に適切である。通常のタンタルコンデンサー又は複合層セラミックコンデンサーと比較して、これらの製造方法は、単純（容易）で経済的な、そして寸法が充分に大きく、対応して高い静電容量を有するコンデンサーの製造を可能にする。

このようなコンデンサーは、例えば、以下の態様で使用して良い。すなわち、例えば、電気工学における平滑(smoothing)又は貯蔵コンデンサーとして、マイクロエレクトロニクスにおける結合、フィルター又は小貯蔵コンデンサーとして、二次電池の代用として、主エネルギー貯蔵装置として、駆動電気装置（例えば、電気出力器具、電気通信機器、ポータブルコンピューター、医療装置）のため、非常用電力供給のため、電気輸送手段のため、電気輸送手段、又は混成タイプの輸送手段（複熱式ブレーキ(recuperative brakes)）のため、電気エレベータのための、補充用エネルギー貯蔵装置として、及び風力、太陽、太陽温度又は他の発電所の電力変動を補償する緩衝エネルギー貯蔵装置として、このようなコンデンサーを使用して良い。

以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。

実施例
実施例１：
シリンダー状の石英ガラスるつぼをニッケルワイヤーとニッケル粉（粒径Ｄ５０＝６．６μｍ）で満たし、そして機械的に均一に圧縮した。次にこれを水素雰囲気下に８００℃で３時間焼結した。孔体積部分が約４０％で、そしてＢＥＴ表面積が０．１ｍ²／ｇの固体の基体が得られた。

実施例２：
メトキシエタノール中６０％濃度(strengh)（ｗ／ｗ）のバリウムビス−２−メトキシエトキシド溶液５０ｇを、チタニウムテトラキス−２−メトキシエトキシド３６．４ｇと３０分、室温で攪拌し、そして次にメトキシエタノール中２５％濃度の水(water)の溶液２８ｇを滴下して加えた。含有量が２０％の溶液が得られた（ｗ／ｗ ＢａＴｉＯ₃に関する）。メトキシエタノールを蒸発させることにより、溶液の濃度を４０％に増加させることができた（ｗ／ｗ ＢａＴｉＯ₃に関する）。

実施例３：
５１．０ｇのバリウムアセテートを７０ｇの沸騰氷酢酸に溶解させた。そして、７０℃において、６８．０ｇのチタニウムテトラ−ｎ−ブチレートを加えた。含有量が２５％の溶液が得られた（ｗ／ｗ ＢａＴｉＯ₃に関する）。

実施例４：
５０ｇのメトキシエタノール中チタニウムテトラキス−２−エチルヘキサノレート４８．０ｇの溶液を、メトキシエタノール中６０％濃度（ｗ／ｗ）のバリウムビス−２−メトキシエトキシド溶液４０．０ｇに加えた。これを１２時間攪拌し、そして次に、減圧下にメトキシエタノールを除去した。含有量が２２％の溶液が得られた（ｗ／ｗ ＢａＴｉＯ₃に関する）。

実施例５：
実施例１に従う基体を実施例２に従う溶液に浸した。数分後にはバブリングは観察されなかった。完全な含浸入を容易なものとするために、真空状態を適用しても良い。溶液で完全に満たされた基体を溶液から除去し、そして外側に付着した溶液は滴下することがなかった。

実施例６：
実施例１に従う基体を、シールを使用して保持装置にはめ込み、そして実施例３又は４に従う溶液を、バブリングが観察されなくなるまで４バールで流した(flush)。溶液で完全に満たされた基体を溶液から取除いたが、外側に付着した溶液は滴下することがなかった。

実施例７：
実施例５又は６に従う含浸した基体を、炉内において、水蒸気が飽和した不活性気体雰囲気中で、４００℃の温度で処理した。これは、溶液をか焼してセラミック被覆（セラミックコーティング）を形成するためである。含浸／か焼のシーケンスを５回行い、そして酸素含有量が１ｐｐｍの不活性気体雰囲気中で、セラミック被覆を８００℃で６時間焼結（焼固）させた。

実施例８：
実施例７に従うセラミック被覆された基体を、水中マンガン（ＩＩ）ニトレート飽和溶液中に、バブリングが観察されなくなるまで浸漬させた。溶液で完全に満たされた基体を溶液から取除き、そして外側に付着した溶液は滴下することはなかった。次に、含浸した基体を、炉内において３時間、空気中３００℃の温度で処理したが、これは、溶液をか焼して二酸化マンガンの導電性の層を形成するためである。質量が一定になるまで含浸／か焼のシーケンスを行い、そして、全ての孔が二酸化マンガンで完全に満たされた。

実施例９：
実施例７に従うセラミック被覆された基体を、シールを使用して保持装置にはめ込み、そして所定の溶液を、バブリングが観察されなくなるまで４バールで流した。この溶液は、未公開の特許出願ＤＥ１０３２５２４３．６に従うもので、メトキシエチルアミンとメトキシプロピルアミンの１：１混合物中、銅（ＩＩ）フォーミエイト(formiate)の溶液（Ｃｕに関して、含有量１０％ｗ／ｗ）であった。溶液で完全に満たされた基体を溶液から取除いたが、外側に付着した溶液は滴下することがなかった。次に、含浸した基体を、炉内において、２２０℃の温度で、及び不活性気体（Ａｒ又はＮ₂）雰囲気下で２時間処理したが、これは、銅被覆を製造するためである。導電性のフィルムで完全に被覆するために、含浸／加熱処理のシーケンスを数回行なった。

本発明にかかるコンデンサーを例示したものである。

符号の説明

１ 基準(base)電極としての導電性基体
２ 誘電体
３ 参照電極としての導電性層
４ 基準電極接触子を形成するための焼結ワイヤー
５ 参照電極接触子を形成するためのワイヤー

Claims (16)

1. 多孔質導電性基体を含み、該多孔質導電性基体の内部表面と外部表面には、誘電体の第１の層と導電性の第２の層が施され、且つ前記第１の層は、酸化タンタル又は酸化ニオブではないことを特徴とするコンデンサー。
2. 前記基体の比表面積が、０．０１〜１０ｍ²／ｇであることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサー。
3. 前記基体が、融点が少なくとも９００℃である、少なくとも１種の金属又は少なくとも１種の合金を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンデンサー。
4. 前記基体が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、又はＣｏ及び／又はこれらをベースにした少なくとも１種の金属合金を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコンデンサー。
5. 前記基体が、導電性の材料からなることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコンデンサー。
6. 前記基体が、少なくとも１種の粉末状非金属材料からなり、該非金属材料は、少なくとも１種の金属又は少なくとも１種の合金によってカプセル状に包まれていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のコンデンサー。
7. 非金属材料がＡｌ₂Ｏ₃又はグラファイトであることを特徴とする請求項１又は６に記載のコンデンサー。
8. 前記誘電体が、１００を超える誘電率を有していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のコンデンサー。
9. 前記誘電体が、Ａ_xＢ_yＯ₃
   （但し、ＡとＢが、１価〜６価のカチオン又はこれらの混合物を意味し、ｘが、０．９〜１．１の数を意味し、及びｙが、０．９〜１．１の数を意味する。）
   の組成を有するペロブスカイトタイプの酸化物セラミックを含むことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のコンデンサー。
10. 前記誘電体が、ＢａＴｉＯ₃を含むことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のコンデンサー。
11. 前記誘電体が、１種以上のドープ剤要素をこれらの酸化物の状態で、且つ０．０１〜１０原子％の濃度で含むことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のコンデンサー。
12. 接触子が設けられた多孔質導電性基体の内部表面と外部表面に、酸化タンタル又は酸化ニオブではない誘電体の第１の層と、接触子が設けられた導電性材料の第２の層が設けられることを特徴とするコンデンサーの製造方法。
13. 前記多孔性基体が、比表面積が０．０１〜１０ｍ²／ｇの粉末を１〜１００ｋｂａｒの圧力で加圧又は加熱加圧する、及び／又は５００〜１５００℃で焼結することによって製造されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記誘電体が、前記多孔性基体上に溶液から沈殿されることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記多孔性基体が、誘電体の前駆物質を溶解した状態で含む溶液で含漬され、そして次に加熱処理されることを特徴とする請求項１２〜１４の何れか１項に記載の方法。
16. 請求項１〜１１の何れか１項に記載のコンデンサーを電気回路及び電子回路に使用する方法。

Images