TW200809884A - Method for producing a coating of a porous, electrically conductive substrate material with a dielectric and production of high capacitance density capacitors by using this method - Google Patents

Method for producing a coating of a porous, electrically conductive substrate material with a dielectric and production of high capacitance density capacitors by using this method Download PDF

Info

Publication number
TW200809884A
TW200809884A TW096114654A TW96114654A TW200809884A TW 200809884 A TW200809884 A TW 200809884A TW 096114654 A TW096114654 A TW 096114654A TW 96114654 A TW96114654 A TW 96114654A TW 200809884 A TW200809884 A TW 200809884A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
dielectric
coating
substrate
solution
capacitor
Prior art date
Application number
TW096114654A
Other languages
English (en)
Inventor
Florian Thomas
Original Assignee
Basf Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Ag filed Critical Basf Ag
Publication of TW200809884A publication Critical patent/TW200809884A/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/005Electrodes
    • H01G4/008Selection of materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/002Details
    • H01G4/018Dielectrics
    • H01G4/06Solid dielectrics
    • H01G4/08Inorganic dielectrics
    • H01G4/12Ceramic dielectrics
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/0029Processes of manufacture
    • H01G9/0032Processes of manufacture formation of the dielectric layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004Details
    • H01G9/04Electrodes or formation of dielectric layers thereon
    • H01G9/048Electrodes or formation of dielectric layers thereon characterised by their structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

200809884 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係介·在多料電基板材料上製備 一連續及低絲塗層的方法,且_於利用此方 ^ 電容密度電容器。 ^ 【先前技術】 在廣泛多種應用中,能量之儲存係持續展開工作之目 標。電力及電子電路之逐漸小型化導致對愈來愈少或 愈小之組件的需求,以達成此 ^ _ 成此儲存。因此,對於電容器而 吕’需要愈來愈高之電容密度。 根據電容器公式: EW C.U2及 Οε.εο.Α/d, 其中.E==能量 C=電容 U=電壓 ε=介電物之介電常數 ε〇=真空介電係數 Α=:電極表面積 電極間距, 由2量密度可藉由利用具有高介電常數之介電物以及藉 圣表面積及短電極間距而達成。此外,需要使用且 有高擊穿電屋之介電物以.達成高工作電歷。要使用具 组電容器由燒結之组粉末基體組成。其因此 電極表面積,伯士认* 大之 、一 ;/、電化學製造過程,因此其受限於僅 119784.doc 200809884 具有低介電常數(ε=27)之五氧化二钽作為介電物。此外, 電化學製造過程將電容器之總大小限制於數毫米,使得必 需要精細並聯接法之電容器(所謂,,多陽極電容器)以便提 供較大電容。 多層陶瓷電容器(MLCC)由於使用陶瓷介電物而可容忍 高電壓及周圍溫度。此外,具有高介電常數之陶究介電物 係易於得到的。然而,對大電極表面積之需求使得必需要 有具極小層厚度(小於i μιη)之大量層(大於5〇〇層)。此等電 容器之製造因此係昂貴的,且通常隨層厚度增加而傾向於 有疵點。同樣’製造具有相當大尺寸之電容器係不可能 的,因為此將導致在製造層結構時出現應力裂紋,且因此 導致組件出現故障。 在使用约6 V之額定電壓時,(例如)鈕或陶瓷多層電容器 具有10 mF/cm3左右之典型電容密度。 ° DE-A-G221498描述了-種高能量密度陶£電容器,該電 容器由其上塗覆有導電第一層、鈦酸鋇第二層及另一導電 層之惰性多孔基板組成。為此,由諸如氧化鋁之材料製成 的惰性多孔基板首先藉由氣相沈積或無電極電鏟而塗佈有 -電鑛金屬。在第二步驟中,藉由以鈦酸鋇奈米分散液進 行滲透及隨後在900t至崎進行燒結而製備介電物。 此方法可由於精細製造及電鍍金屬之低熱穩定性而存在 問題。介電物之製備需要载至川代之溫度。許多金 屬在此等溫度下已具有極高流動性,其連同該等金屬之大 表面張力可導致電鐘金屬層聚結且形成細微液滴。尤其在 I19784.doc 200809884 銀或銅電鍍金屬之情況下觀察到此情況m驟以 鈦酸鋇奈米分散液進行滲透期間,若分散液含有相當大之 微粒或聚集體,則此外可出現不均勻之塗層或孔之阻塞。 在出現不均句塗層的情況下’將不可能使用多孔基板之全 部内部表面,其將減少電容器之可用電容且大大增加了短 路之危險。 德國專利中請案第咖_2G86G號揭示了 —種用於彭 造電容器之方法,…鳴電物之薄膜完全地(在其 内部及外部表面上)塗佈多孔導電基板。氧化物(諸如^ 酸鋇(BaTi〇3))係較佳用作該材料。咖〇3係藉由以含有領 及鈦之醇化物、錢鹽或其類似物之溶液來滲透該多孔基 板而塗覆。繼滲透之後,將溶液進行熱處理(―或多個高 :約_。之溫度下之階段)以便炮燒所溶解之前驅體化合 物從而形成氧化物。在此,需 曲 據實例為2。重量%如)以便在二最—度之溶液(根 U、 里/ ^更回)以便在滲透期間將最大可能量之 材料輸送至該多孔基板内部。 雖然此程序具有優於上文所述之先前技術之優點,⑽ ==全消除缺點’尤其介電陶究之可能堆積發生於内 4而不是該等孔之壁上。卜姑枓 ; 此材枓不與導電基板緊密接觸, 且因此對電容器之能量 省仔不作貝獻。可出現孔壁上之微 ^積而非形成緻密薄臈。薄膜中所得之心將導致電容 〇口短路,亦即,導致組件之低品質。 【發明内容】 Q A t ^ W之—目標為開發—種以介電物在多孔導電基 H9784.doc 200809884 板材料上製備-連續及低疮點塗層的方法。該塗層應盡可 能達到該基板材料之整個内部及外部表面,但應避免阻塞 〆不要也真充4等孔。§亥方法應為經濟節約的且尤其適 用於製造用於高電容密度電容器之塗層。 該目標係經由將濃度小於1G重量%之該介電物之前驅體 . &合物之溶液用於塗佈該多孔導電基板材料而達成,該濃 度係依據該介電物對該溶液之總重量的貢獻來表示。 • 亡發明因此係關於-種利用濃度小於1〇重量%之介電物 之_化合物之溶液來以該介電物製備多孔導電基板材 ,之塗層的方法,該濃度係依據該介電物對該溶液之總重 置的貢獻來表示。 本發明亦係關於此方法在將一塗層製造 電物的用途,且係關於如此之電容 °。中 電力及電子電路中之用途。身、其製造及其在 【實施方式】 • 顯方法相反’吾人已驚奇地發現使用低 /辰度洛液將導致更佳之塗層品質。 度小於10重量%(依據介電物對該溶液之總重 :製:::待沈積材料之前驅體化合物的溶液用 ”孔二广則可在熱後處理之後觀察到材料優先沈積 等二=板之壁上。塗層材料作為緻密閉合薄膜沈積於該 Γ等:二Γ粒材料之堆積被抑制。因此可不再觀察到 -欠重複以便遠及有害之堆積。該塗佈過程可複數 複便達成所要之層厚度而不產生所述之不當堆積。 119784.doc 200809884 以此方式製備之介電層具有高的熱、機械及電承載能 力,且其因此尤其適用於高電容密度電容器中。 此外’使用導電基板材料提供以下優點:由於基板預先 存在之導電性,因此無需額外之用於電鍍金屬的基板塗 層。該方法因此變得更簡單且更為經濟節钓,該等電容器 變得更強健且更不易於出現疵點。
合適基板較佳具有0.01 mVg至10 m2/g之比表面積(BET 表面積),0.1 m2/g至5 m2/g尤其較佳。 該等基板可(例如)藉由在自i千巴至i⑽千巴之壓力下壓 縮或熱壓縮及/或在50(rc至丨6〇{rc (較佳為7〇〇它至13〇〇它) 之溫度下燒結具有〇 〇1…仏至⑺mVg之比表面積(BET表 面積)的粉末而製造。該壓縮或燒結較佳在由空氣、惰性 氣心(例如,氬氣或氮氣)或氫氣或其混合物組成之氣氛中 執行’其中氣壓為〇〇〇1巴至1〇巴。 用於壓細之>1力及/或用於熱處理之溫度係視所使用二 材料及意欲之材料密度而定。理論值的30%至50%之密/ 較佳所要值以確保電容器足以用於意欲之目的之機械系 疋性,連同足以在隨後时電物進行塗佈之孔體積分數。 有可能制具有較佳為至少·。C(尤其較佳為高於12〇 之足夠局熔點且在隨後之處理期間不參加與陶瓷介電 物,任一反應的所有金屬或金屬合金的粉末。 该等基板較佳含有至少一種金屬(較佳為奶、Cu、別、 合&金。^ ^、你’或叫及/或至少-種基於其之金屬 119784.doc 200809884 季父t地’基板完全由導電材料組成。 根據另一較佳變體,該基板由至少一種處於粉末形式之 非金屬材料組成,該非金屬材料由上文所述之至少二種金 f或至少-種金屬合金包覆。該非金屬材料較佳被包覆使 仔在该非金屬材料與介電物之間不發生使電容亞 化的反應。 貝心 該等非金屬材料可為(例如)A丨2〇3或石墨。妙而 _,、加2,、加2、沉、帥4或題亦為合適的、、。、 二::穩定性而避免由於在介電物之熱處理期間金屬材 、·ό而進—步降低孔體積分數的材料皆為合適材料。 根據本發明所使用之基板可具有廣泛多種幾何機構,例 口 ’立方體、板或圓柱。 4基板製造為各種尺寸, 為數毫米至數分米’且可因此與相關應用完美匹配。 容:之,可修整該等尺寸以使其達到電容器所要求的電 可將基板連接至—觸點。該接觸可較佳藉由直接 =板製造期間引入導電電線或條帶而實現。作為一替代 …接觸亦可藉由在導電電線或條帶面 成導電連接(例如,藉由焊接或溶接)而執行。 間形 :據本發明所採用之多孔導電基板充當第—電極且同斤 充备用於介電物之基板。 ^ 可使用習知上可用作介電物之所有材料。 數所使用之介電物應具有大於1〇〇(較佳大於500)之介電常 119784.doc -10- 200809884 介電物較佳含有組成可以通式AxBy〇3為特徵的氧化物陶 瓷(較佳為鈣鈦礦類型)。此處,八及3表示單價至六價陽離 子或其混合物,較隹為Mg、Ca、Sr、Ba、γ、La、Ti、
Zr、V、Nb、丁a、Mo、w、Mn、Zn、抑或則,χ表示 〇 9至 Μ之數值且y表示0.9至之數值。八與3在此情況下彼此 不同。 尤其較佳為使用BaTiO: 抓〇3、(Bai.xSrx)Ti〇3及Pb(ZrxTi】 χ)〇3,其中χ表示〇 ⑷ 0.99之間的數值。 ^ 、為改良具體性質(諸如,介電常數、I阻率、擊穿強Ζ 或長期穩定性),該介電物亦可含有掺雜物元素,該等夺 雜物元素以其氧化物之形式且以有利地處於G.01原子%| 10原子%之間(較佳為0·05原子%至2原子%)的濃度存在' 合適摻雜物元素之實例為週期表之第二主族元素(詳” 為Mg及Ca)及副族的第四及第五週期元素(例如,I γ、 Ή、&、V、Nb、Cr、Mo、W、Μη、Fe、Co、Ni、Cu、 Ag及Zn)以及鑭系元素(諸如,La、^、h、Nd、^ EU'Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、外及㈣。 功、 該介電物根據本發明伤ό w 豕4 h 3係自该介電物之前驅體化合物之、、笔 液沈積於基板上(所謂溶膠-凝膠法,亦稱為化學溶液对 積)。相較於㈣分散液而言,提供均質溶液尤其有利, 此使付即使在基板相當大之情況下,孔之阻塞及不均句塗 層亦不θ lx生A此’多孔基板係以可藉由將對應元素 其鹽.溶解於溶劑中而製備之溶液進行滲透。 - 119784.doc 200809884 車父佳可使用之鹽為前述元素(此處表示為Μ)之氧化物、 氫氧化物、碳酸鹽、鹵化物、乙醯基丙酮酸鹽或其衍生 物、具有通式M(R-CO〇)x之有機酸之鹽(其中、甲基、 乙基、丙基、丁基或2-乙基己基且χ=ι、2、3、4、5或 6)、具有通式M(R-0)x之醇鹽(其中甲基、乙基、丙基、 異丙基、丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、L乙基己 基、2-羥基乙基、2-胺基乙基、2_甲氧基乙基、乙氧基
乙基、2-丁氧基乙基、2_羥基丙基或2_甲氧基丙基且卜 2、3、4、5或6)或此等鹽之混合物。較佳為使用鋇及鈦之 醇化物及/或魏酸鹽。 丁驗或四氫Μ;或此轉劑之混合物。尤其較佳為使用 乙一醇醚,諸如甲基乙二醇或丁基乙二醇。 較佳可使用之溶劑為:水;具有通式r_c〇〇h之羧酸, 其中R=H、甲基、乙基、丙基、丁基或2_乙基己基;具有 通式R-OH之醇,其中R=甲基、乙基、丙基、異丙基、丁 基、,二丁基、異丁基、第三丁基或2-乙基己基;具有通 式R-〇-(c2H4-〇)x_R2之乙二醇衍生物,其中甲 基、乙基或丁基且x=1、2、3或4;以二幾基化合物,諸 如乙酿基丙料乙醯基丙酮酸鹽;脂族或芳族烴,例如戊 烧、己燒m、甲苯或二甲苯;_,諸如乙肩、二 根據本發明’所採用之介電物之前驅體化合物之溶液具 較佳低於6重量%,尤其較佳為2重量%至6 —里。)之浪度,此等濃度分別依據介電物對該溶液之 置的貢獻來表示。將介電物對溶液之總重量的貢獻計算為 119784.doc -12- 200809884 在煅燒之後殘留之材料(例如,BaTi〇3)之量,其依據所使 用之溶液之量來表示。 忒等基板之滲透可藉由將基板浸沒於溶液中來執行(藉 由壓力次潰或藉由向其上噴射)。應確保使基板之内部及 外部表面完全浸濕。
隨後以習知方式在烘箱中且在自500°C至1500。<3(較佳為 6〇〇(:至1〇〇〇。(:,尤其較佳為約7〇〇。(:至9〇〇。〇之溫度下對 以溶液浸潰之㈣進行熱處理,以锻燒所溶解之前驅體化 合物來形成氧化物。 氫氣、氧氣或水蒸氣或此 其中氣壓為0.001巴至1〇 惰性氣體(例如氬氣、氮氣)、 等氣體之混合物可用作氣氛, 巴。 土以此方式’在多孔基板之整個内部及外部表面上獲得車 仫為:_至30 nm之厚度的薄膜。整個内部及外部表面方 盡可能被全部覆蓋以確保電容器之最大電容。 為達成較佳為50麵至500 nm(尤其較佳為1〇〇啦至3〇 疆)之所要.層厚度,若有必要則複數次(例如,高達別次 :複塗佈過程。為節省時間及能量’在每次重複期嶋 層不必在高溫(例如’峨)下完全煅燒。即使塗層首先僅 在低溫下(例如,在霧Q6Gn:下,較佳在約彻。C下)經 熱處理且直至該塗佈過程之所有重複完成之後方才如上文 所述在高溫下完全烺燒,仍可獲得相當品質之塗層。 為改良介電物之電學性質,繼燒結之後在2啊曰愈60代 之間的溫度下且在具有議至25%之氧氣含量的氣氛中 119784.doc 200809884 執行另一熱處理。 在一例示性實施例中,根據本發明,如下以介電物來實 現多孔導電基板材料之塗佈:
以習知方式,將根據本發明之待使用之介電物之前驅體 化合物同時或連續地或首先個別地溶解於一或多種溶劑中 (視情況進行冷卻或進行加熱)。該等溶液之製備在文獻中 有1日不,例如R. Schwart_ Materials Engineering 28, Chemical Processing 〇f 以刪-’第二版細^,第 713 頁至 742 頁中之"Chemical⑽ μ
Ferr〇electric Thin FUms"中。藉由過濾將殘留之固體移 除。較佳在室溫下執行操作。若需要,則隨後(例如)借助 於旋轉式汽化器蒸㈣過量溶劑,直至達朗要之溶液濃 度。最後,較佳將溶液過濾以移除懸浮微粒。 敗 將多孔成形體浸沒於此溶液中。可額外施加〇1毫巴至 9〇〇毫巴(較佳約100毫巴)之真空〇5分鐘至1〇分鐘較佳為 5分鐘,接著再充氣以移除截留之氣泡。將浸潰成形體自 溶液中移除且滴除過量之溶液。習知上,隨後在至 2〇〇°C下將成形體首先乾燥歷時(較佳)5分鐘至的分鐘且妙 後在寶(:至500。(:下且(例如)在潮濕氮氣中使其水解里5分: 至60分鐘。最後將其在上文所指出之溫度下且較佳在:二 氮氣中緞燒1 0分鐘至120分鐘。 卞 至達成所要層厚 視情況重複浸潰/乾燥/緞燒之序列直 度0 根據上述方法製備之塗層包含在基板材料之實際整個内 119784.doc -14- 200809884 部及外部表面上連續及低疵點的介電層。 在塗層之電阻率大於108 (較佳為大於1〇" n.cm) 時’塗層在本發明之上下文中為低疵點的。該塗層之電阻 可(例如)經由阻抗光譜法來測定。在基板之比表面積(習知 上經由BE丁量測而測定)已知及塗層之層厚度(習知上經由 電子顯微鏡測定)已知的情況下,可將所量測之電阻以熟 ^此項技術者已知之方式轉化為電阻率。 根據本發明之塗層可用作電容器中之介電物。 根據本發明,將導電第二層塗覆於介電物上作為參考電 極。其可為根據先前技術之習知用於此目的之任一導電材 ;斗牛例而5,使用二氧化鐘或諸如聚嗟吩、聚吼略、聚 本胺或此等聚合物之衍生物的導電聚合物。藉由塗覆金屬 =(例如,根據DE-A-10325243之鋼層)作為參考電極,獲 得電容器之更佳導電性且因此獲得更低内部電阻(esr,等 效串連電阻)。 忒苓考電極之外部接觸亦可藉由根據先前技術之習知用 ^此目的之任一技術而實現。舉例而言,該接觸可籍由石 :化塗覆導電銀及/或焊接而實現。可隨後包覆該接觸 電容器以使其免受外部影響。 根據本發明所製造之電容器包含多孔導電基板,實際上 〃=有内部及外部表面上塗覆有介電物之連續及低疵點層 及‘電層。此電容器之圖由圖丨中之實例來代表。 ^ j據本發明所製造之電容器較習知钽電容器或多層陶瓷 電谷器而言展現出改良之電容密度,且其因此適於廣泛多 H9784.doc -15- 200809884 ,應:::能量館存’尤其在彼等需要高電容密度之應用 ^ 方法允許製造具有顯著較A尺寸及相應 容的電容器。 4 π此等電容器可(例如)用作電力工程中之平滑或儲存電容 #用作U電子中之_合、渡波或小型健存電容器;用作 结電池之替代,用作行動電子設備(例如,電力工具、電 信應用、攜帶型電腦、醫學設備)、不可中斷電源2電力
車輛之主要能㈣存單元;闕電力車輛或混合型車輛及 電升卜機之補充此讀存單m用作緩衝能量儲存單 几以補仏風力、太陽能、太陽熱能或其他發電站之功率波 動0 將參相下例示性實施例對本發明進行更詳細之解釋, 但並非藉此暗示有任何限制。 實例 貫例1 ··基板材料之製造 -將鎳電線及鎳粉末(Inco T255型)引入具有10xl0x2 尺寸之立方體空腔的金屬板中且對其進行均勾機械塵 細。Ik後將其在800 C下於氫氣氛中燒結3〇分鐘。獲得 具有約70%之孔體積分數及〇·! ^之贿表面積的固體 基板。圖2展示未經塗佈之鎳基板的電子顯微影像。 實例2 : -經30分鐘將l〇,〇 g氧化鋇逐份溶解於1〇〇 —以冰冷卻之 甲s子中。藉由過濾來移除少量固體。隨後逐滴添加5〇 g 甲二醇及18·5 g四異丙醇鈦且將其攪拌3〇分鐘。然後經 119784.doc -16· 200809884 15分鐘逐滴添加5〇甲二醇中 5 / g水且在室溫下將其 授拌另外4 h。在赋及毫巴下於旋轉式汽化器中蒸 餾出甲醇及異丙醇。將所得溶液調整 %含量的BaTi〇3。然後將溶液經由ο ] 移除懸浮微教。 為甲二醇中4重量 Mm過濾器過濾以
-將根據實例i所製造之多孔成形體浸沒於上文所述之溶 液中。施加100毫巴之真空歷時5分鐘,接著再充氣以移 除截留之氣泡。將浸潰成形體自溶液中移除且滴除過量 之溶液。隨後首先將成形體在150它下乾燥25分鐘,然 後在400°C下於潮濕氮氣中使其水解3〇分鐘,且最後將 其在800°C下於乾燥氮氣中烺燒2〇分鐘。 -浸潰/乾燥/煅燒之序列總共執行2〇次。將在成形體之内 部及外部表面上獲得具有約200 nm之厚度的連續及低疵 點之BaTi〇3塗層。圖3展示自4%濃度溶液製備之連續及 低疲點BaTi〇3塗層之電子顯微影像。 實例3 : -經45分鐘將20.6 g氧化鋇逐份溶解於212ml以冰浴冷卻 之甲醇中。藉由過濾來移除少量固體。將17·9 g乙醇胺 於100 ml丁基乙二醇中之溶液添加至澄清濾液中且將微 黃溶液在室溫下攪拌2·5 h。在2毫巴之壓力及55〇〇下將 g四丁醇鈦溶解 g乙酿基丙剩。 在冷卻至室溫之 於旋轉式汽化器中蒸镏出甲醇。將45.2 於392 ml丁基乙二醇中且逐滴添加268 加熱深黃色澄清溶液以使其回流2 h。 後,添加胺基乙醇鋇溶液且將其攪拌〗小時。將溶液調 119784.doc -17- 200809884 整為丁 f乙二醇中4重量%(依據BaTi〇3而表示)之含量。 -類似於實例2而繼續對溶液之操作。同樣獲得—連續及 低疯點之BaTi〇3塗層。 實例4 : . •將實例3之經塗佈成形體浸沒於水中之3G%濃度的水合 石肖酸_)溶液#。將完全浸潰之成形體自溶液中取、出 在空氣中分別首先在15(rc下且然後在25『c下對其進 • 订熱處理’歷時10分鐘。該浸潰/熱處理序列總共執行 10次。 -為達成接觸,將成形體首㈣沒於石磨溶液中且隨後浸 沒於銀分散液中且分別在15{rc下乾燥丨h。所得電容器 具有1 mF之電容。BaTi〇3層之電阻率大於1〇9〇疆。 實例5 :比較實例 颂似於貝例2來製備濃度為12重量%(依據BaTi〇3來表示) 的溶液且將此溶液用於塗佈根據實例1之成形體。獲得 馨 八有大1不與孔壁接觸之以丁丨〇3組份的高疲點BaTi〇3塗 層。圖4展示自12%溶液製備之具有不與孔壁接觸之 BaTi〇3組份的高疵點BaTi〇3塗層的電子顯微影像。 實例6 ·_比較實例 颏似於貝例4對來自實例5之經塗佈成形體執行操作。所 得電容器具有0.1 mFi電容。BaTi〇3層之電阻率小於 1 〇7 Ω cm。 【圖式簡單說明】 圖1為牙過具有多孔導電基板丨、介電物2及導電層3之電 119784.doc 18 200809884 容器中之孔的截面的示意性代表圖; 圖2展示未經塗佈之鎳基板之斷口邊緣的電子顯微影 像; 圖3展示以4%濃度溶液塗佈之鎳基板之斷口邊緣的電子 顯微影像,其展現連續及低疵點之BaTi03塗層;且 圖4展示以12%濃度溶液塗佈之鎳基板之斷口邊緣的電 子顯微影像,其展現具有不與孔壁接觸之BaTi03組份的高 疯點BaTi03塗層。 【主要元件符號說明】 1 多孔導電基板 2 介電物 3 導電層 119784.doc -19-

Claims (1)

  1. 200809884 十、申請專利範圍: 1. 一種以介電物製備多孔導電基板材料之塗層的方法,其 係藉使用濃度小於10重量%之介電物之前驅體化合物之 溶液來進行,該濃度係依據該介電物對該溶液之總重量 的貢獻來表示。 2. 如請求項i之方法,其中該塗層係藉由以該溶液滲透該 多孔基板材料及隨後之熱後處理而形成。 3·如請求項1或2之方法,其中該塗層係經複數次重複直至 達成所欲的層厚度。 4.如請求項1或2之方法,其中所使用之該基板材料具有 〇·〇1 m2/g至1〇 m2/g之比表面積。 士明求項1或2之方法,其中所使用之該基板材料含有熔 點為至少900°C的至少一種金屬或至少一種金屬合金。 6·如請求項丨或2之方法,其中所使用之該基板材料含有 Ni、Cu、Pd、Ag、Cr、Mo、W、胞或⑸及/或至少一種 基於其之金屬合金。 7.如請求項1或2之方法,其中該基板係由至少一種處於粉 末形式之非金屬材料所組成,該非金屬材料係由至少一 種金屬或至少一種金屬合金包覆。 8·如請求項1或2之方法,其中該非金屬材料.為Ai2〇3或石 墨。 9.如請求之方法,其中使用具有大於1〇〇之介電常 數的介電物。 10如請求項⑻之方法,其中所使用之該介電物含有組成 119784.doc 200809884 為AxBy〇3之鈣鈦礦類型的氧化物 * 價至六價陽離子或其混合物,-,、A及B表不皁 表示0.9至U之數值。 表示〇.9至U之數值且7 11·如請求項〗或2之方法,農 BaTi03。 /、中所使用之該介電物含有 …求項1或2之方法’其中所使用 濃度一…原〜的以其氧:L; 存在的摻雜物元素。 乳化物形式 13. -種根據如請求項中任—項之方法製備 用途,其用作一電容器中之介電物。 土曰 電容器,其含有一多孔導電基板,該 之内部及外部表面上塗覆有:第 ¥電基板 如請长頂弟;丨電物層’其係根據 電層。 中任一項之方法製備;及施加的第二導 15. -種用於製造電容器之方法,其中在—具備 孔導電基板上之内部及外部表面上塗覆有:第觸二:: 層’其係根據如請求中任—項之方法^ 具備—觸點之第二導電材料層。 ", 16’ -種如請求項14之電容器的用途’其係 電路。 电刀及電子 119784.doc
TW096114654A 2006-04-26 2007-04-25 Method for producing a coating of a porous, electrically conductive substrate material with a dielectric and production of high capacitance density capacitors by using this method TW200809884A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06113141 2006-04-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW200809884A true TW200809884A (en) 2008-02-16

Family

ID=38655861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096114654A TW200809884A (en) 2006-04-26 2007-04-25 Method for producing a coating of a porous, electrically conductive substrate material with a dielectric and production of high capacitance density capacitors by using this method

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090168299A1 (zh)
EP (1) EP2013888A2 (zh)
JP (1) JP2009534862A (zh)
CN (1) CN101432831A (zh)
TW (1) TW200809884A (zh)
WO (1) WO2007125026A2 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010043748A1 (de) * 2010-11-11 2012-05-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines kapazitiven Speicherelements, Speicherelement und dessen Verwendung
CN102646516A (zh) * 2012-04-17 2012-08-22 符建 高介电材料多孔结构超级电容
JP7145652B2 (ja) 2018-06-01 2022-10-03 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
JP7446705B2 (ja) * 2018-06-12 2024-03-11 太陽誘電株式会社 積層セラミックコンデンサおよびその製造方法
CN115206680A (zh) * 2022-07-14 2022-10-18 江苏箬竹智能科技有限公司 一种高效无疲劳固态储能薄膜电容器及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010048969A1 (en) * 1997-05-05 2001-12-06 Constantino Stephen A. Dispersible, metal oxide-coated, barium titanate materials
WO2001057928A1 (en) * 2000-02-03 2001-08-09 Case Western Reserve University High power capacitors from thin layers of metal powder or metal sponge particles
DE50305808D1 (de) * 2002-05-14 2007-01-11 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Barium- oder Strontiumtitanat mit mittleren Durchmessern kleiner als 10 Nanometer
DE10221498A1 (de) * 2002-05-14 2003-12-04 Basf Ag Kondensatoren hoher Energiedichte
WO2005099935A1 (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Jfe Mineral Company, Ltd. タンタル粉末およびそれを用いた固体電解コンデンサ
US7653973B2 (en) * 2004-06-28 2010-02-02 Tdk Corporation Production method of multilayer electronic device
JP4641396B2 (ja) * 2004-09-02 2011-03-02 Okiセミコンダクタ株式会社 薄膜コンデンサとその製造方法
KR100631894B1 (ko) * 2004-12-07 2006-10-09 삼성전기주식회사 유전체 세라믹용 졸 조성물, 이를 이용한 유전체 세라믹과적층세라믹 커패시터

Also Published As

Publication number Publication date
CN101432831A (zh) 2009-05-13
WO2007125026A2 (de) 2007-11-08
WO2007125026A3 (de) 2008-01-10
EP2013888A2 (de) 2009-01-14
JP2009534862A (ja) 2009-09-24
US20090168299A1 (en) 2009-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6871257B2 (ja) セラミックおよび複合材料の低温焼結
CN105683127B (zh) 用于锂二次电池的石榴石材料和制造和使用石榴石材料的方法
US20090135545A1 (en) Capacitors having a high energy density
TWI466154B (zh) Electrode for electrolytic capacitor for electrolysis and method for manufacturing the same
TWI493581B (zh) Electrode material for electrolytic capacitor and its manufacturing method
WO2020041775A1 (en) Microscopically ordered solid electrolyte architecture manufacturing methods and processes thereof for use in solid-state and hybrid lithium ion batteries
US20070098991A1 (en) Composite nickel particles and a preparing method thereof
CN111261945A (zh) 耐锂还原层的形成用组合物、成膜方法及锂二次电池
TW200809884A (en) Method for producing a coating of a porous, electrically conductive substrate material with a dielectric and production of high capacitance density capacitors by using this method
EP2538474A2 (en) Material for solid oxide fuel cell, cathode including the material, and solid oxide fuel cell including the material
JP2005154904A (ja) 炭素含有ニッケル粒子粉末およびその製造方法
JP2015036440A (ja) 表面処理された金属粉、及びその製造方法
KR102314065B1 (ko) 인-시츄 침전법을 통한 잎모양의 산화구리 나노 구조체의 제조방법 및 리튬 이온 배터리 전극으로의 응용
KR100695131B1 (ko) 탄소함유 니켈 분말 및 그 제조 방법
JP5986046B2 (ja) 表面処理された金属粉、及びその製造方法
JP2008143735A (ja) 複合酸化物膜形成用塗布剤
US20100046141A1 (en) Method for coating a porous electrically conductive support material with a dielectric
WO2015031592A1 (en) Hollow tin supercapacitor through nitridation and layered assembly
JP6606097B2 (ja) 三次元基板のコンフォーマルコーティング
JP3772726B2 (ja) ニッケル粉末の製造方法、ニッケル粉末、ニッケルペースト、積層セラミック電子部品
JP4780272B2 (ja) 複合導電性粒子粉末、該複合導電性粒子粉末を含む導電性塗料並びに積層セラミックコンデンサ
TW202339329A (zh) 多孔電極、包含該電極的電池、電子及電化學裝置、以及其製造方法
Venkatachalam Microwave assisted processing of Nanocrystalline Barium Titanate based capacitor devices