TW583226B - Formulation in preparing solid electrolytic capacitor and process thereof - Google Patents

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583226 _:_案號91136357_年月曰 修正_ 五、發明說明(1) 【發明所屬之技術領域】 一種製造固態電解電容器之導電性高分子電解質的 配方及電容器素子含浸此一電解質之製程,特別是於高 濃度之氧化劑溶液中加入是一種具有一官能基之五 元環或六元環之聚合反應延緩劑,製造固態電解電容器 之配方及其製程。 【先前技術】 修 長期以來,電解電容器發展的一項主要課題係為提 高電解質之導電度,以降低電容器的等效串聯電阻,達 到高頻低阻抗並具高可靠度之特性。由於導電性高分子 較傳統電解電容器所用的液態電解液或是固態有機半導 體錯鹽,如TCNQ複合鹽,有更高的導電度,且具有適度 的高溫絕緣化特性,因此導電性高分子成為現今電解電 容器所使用之電解質的開發潮流。
Gerhard Hellwig, Stegen等人首先於美國專利 4 8 0 3 5 9 6號揭露以化學氧化聚合法將導電性高分子作為電 容器之電解質。其方法是將電容器正箔分別含浸導電性 高分子單體及氧化劑溶液後,於適當條件下使導電性高 分子單體聚合,如此反覆多次以累積足夠的導電性高分 子電解質之厚度。由於此法之導電性高分子單體及氧化 劑並未充分混合,因此反應性不均,且當正箔微孔被一 液體沾附後,另一液體不易滲入微孔之中,故正箔的微 孔中將無法獲得充分反應聚合的導電性高分子。而且當 電容器素子或正極箔於氧化劑溶液與單體兩種液體反覆
第6頁 583226 _案號9Π36357_年月曰 修正_ 五、發明說明(2) 交錯的含浸過程中,單體與氧化劑溶液會彼此混合而污 染。 镢
基於上述的缺點,以化學氧化聚合法製作固態電解 電容器之導電性高分子電解質的方法是將導電性高分子 之單體、摻雜劑、氧化劑及溶劑混合後,將電容器素子 含浸此一混合溶液。此時單體在氧化劑的作用下,於素 子中進行聚合反應形成導電性高分子。由於導電性高分 子是由導電性高分子單體及氧化劑所發生的化學氧化聚 合反應所生成,因此一旦導電性高分子單體與氧化劑混 合之後,如果沒有預先延緩化學反應的進行,便會立刻 發生聚合反應,導致混合液的粘度上升,使得混合液無 法滲入電容器素子之孔隙中。此外,由於氧化劑通常為 固體,需溶於溶劑中方能使用。再者,電容器素子含浸 單體及氧化劑混合溶液之含浸速度與混合液之粘度有 關。混合液溶劑含量愈少,其枯度愈高,電容器素子含 浸混合液的速度也將愈慢。此外,如果含浸液中的單體 與氧化劑的濃度愈高,聚合速率愈快,更將縮短素子所 能含浸混合液的含浸時間。因此為了提高單體與氧化劑 之混合液的室溫穩定度,Friedrich Jonas等人於美國專 利4 9 1 0 6 4 5揭露,使用大量的溶劑稀釋導電性高分子單 體,使單體濃度低於1 0 w t % ,以降低單體與氧化劑混合 溶液的室溫反應速率。結果素子一次含浸導電性高分子 單體及氧化劑之混合溶液,經過聚合後只能得到少量的 導電性高分子,其餘的部分則為殘餘之反應物與大量的 溶劑所佔據,故此種製程需經過多達1 6次的含浸與聚合
第7頁 583226 _案號 91136357 _年月日__ 五、發明說明(3) 方能產生足夠的導電性高分子填滿電容器素子正負箔之 間的空隙(如美國專利第6 1 3 6 1 7 6號)。因此以導電性高 分子作為固態電解電容器的電解質具有製程繁複,製造 成本高昂的缺點。
Philip M. Lessner等人·在美國專利6,0 5 6,8 9 9號揭 露,以含有氧原子的特定低沸點有機化合物,如四氫呋 喃,與三價鐵之氧化劑混合形成錯合物,降低氧化劑之 氧化力,使導電性高分子單體與氧化劑所組成之混合液 能長時間穩定保存。待電容器素子含浸混合楝後,於高 溫環境驅走此一低沸點溶劑,促使氧化劑引發導電性高 分子的聚合反應。由於此專利所揭露含氧原子之化合 物,如四氫咲喃作為聚合延缓劑,與三價鐵之氧化劑形 成錯合物的能力微弱,需使用大量此類物質方能顯現此 類物質穩定混合液的作用。該專利同時顯示與鐵具有較 強錯合能力的物質,如吡啶(p y r i d i n e ),會造成含鐵 氧化劑之氧化力大幅下降而只能獲得聚合度極低且不具 導電度之寡聚合導電性高分子,無法作為電容器之電解 質。因此,該專利所揭露之錯合能力微弱的含氧原子之 聚合延缓劑,雖可使導電性高分子單體及氧化劑混合液 配方具有室溫穩定性並可獲得深入電容器素子微孔的導 電性高分子,但是大量聚合延緩劑稀釋導電性高分子單 體及氧化劑混合液的結果使得電容器素子仍需多次的含 浸、聚合方能獲得足夠厚度的導電性高夯子,無法改善 導電性高分子固態電解電容器的製程繁複,製造成本高 昂的缺點。
第8頁 583226 _案號91136357 _年月曰 修正_ 五、發明說明(4) 【發明内容】 因此,如何提出一種減少固態電解電容器製作高分 子電解質的含浸與聚合的製程次數,卻能夠達到相同厚 度高分子電解質以及極佳電容器特性的製程方法及配方 實在是固態電解電容器製程上的發展趨勢。 鲁 有鑑於此,本發明乃為解決上述問題而提出一種以 導電性高分子作為固態電解電容器之電解質的配方及電 容器素子含浸此一電解質的製程,主要的目的在於:減 少固態電解電容器素子含浸高分子電解質之含浸與聚合 之製程步驟並藉以產生極佳電容器特性之固態電解電容 器。 所以為達上述目的,本發明所提出一種製造固態電 解電容器之導電性高分子電解質之配方,包含:導電性 高分子單體、氧化劑、溶劑、以及具有--官能基之 五元環或六元環之聚合反應延緩劑;聚合反應延緩劑預 先加入高濃度的氧化劑溶液中,致使氧化劑溶液與導電 性高分子單體混合後在室溫環境下不會立刻發生聚合反 應,在高於含浸溫度下方能進行導電性高分子單體之聚 合反應。
另外,本發明所提之一種製造固態電解電容器的方 法,包含下列步驟:提供由高濃度之氧化劑與導電性高 分子單體所組成之混合溶液,此一混合溶液之成分包 含:導電性高分子單體、氧化劑、溶劑以及具有 官能基之五光環或六元環之聚合反應延緩劑;聚合反應
第9頁 583226 _ 案號91136357__年月 曰 修正___ 五、發明說明(5) 延緩劑預先加入高濃度氧化劑溶液中,致使氧化劑溶液 與導電性局为子早體混合後在室溫ί哀境下不會立刻發生 聚合反應,再將電容器素子於室溫環境下投入由氧化劑 溶液與導電性高分子單體所混合之溶液進行含浸,最後 將此含浸完成之電容器素子置於高溫環境藉以加速導電 性高分子單體之聚合反應。 本發明製造固態電解電容器之導電性高分子電解質 之配方及電容器素子含浸此一電解質之製程,可以有效 減少含浸製程的次數,並且能達到更佳的電容器特性, 進而有效縮短製造的程序,降低製作成本。
【實施方式】 本發明係為一種製造固態電解電容器之高分子電解 質之配方及電容器素子含浸此一電解質之製程。
以下將以實施例說明本發明之具體可行性,請參閱 「第1圖」;一般常見的商業化導電性高分子為聚苯胺 (polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩化合物 (polythiophene)、聚苯基乙烯(polyphenylvinylene)及 此四種高分子之相關衍生物,如聚3,4乙烯二氧噻吩 (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 〇 以聚3, 4 乙稀二 氧噻吩(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))為例, 其以曱苯石黃酸鐵(ferric p-toluenesulfonate)為氧化劑 的化學聚合可表示如「第1圖」所示,其中甲苯磺酸鐵經 過氧化後所形成之曱苯石黃酸(p-toluene sulfonic acid) 為此聚合物之摻雜劑。 由於含鐵之氧化劑多為固態(包含曱苯磺酸鐵),需
第10頁 583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 五、發明說明(6) 溶於溶劑中方能使用。本發明用於溶解氧化劑之溶劑可 為醇、酮、水或者含有此三類任一種之混合溶劑。其中 以甲醇、丙酮、水或者含有此三類任一種之混合溶劑具 有最佳的溶解效果。為了提高單體與氧化劑溶液之混合 液獲得導電性高分子的比例,氧化劑在與該溶劑所組成 之溶液的濃度達5 0 w t %以上可獲得最佳的效果。 除了曱苯磺酸鐵、十二苯磺酸鐵、有機磺酸鐵、過 氯酸鐵以及氯化鐵等氧化劑,其還原物也可同時作為摻 雜劑而不另需添加掺雜劑之外,其餘的氧化劑需另外使 用摻雜劑使聚3, 4乙烯二氧噻吩(poly (3, 4-ethylenedioxythiophene))表現出高導電性質。常見的 摻雜劑除了上述所提到的曱苯磺酸及氯化鐵以外,尚有 氟化坤(AsF6-)、化硼(BF4-)、氟化鱗(PF6-)、埃(I) 與單質子或多質子酸,如硫酸、磷酸、檸檬酸、鹽酸、 過氯酸及上述酸根之鹽類以及相關衍生物如ρ ο 1 y s t y 1 e n e sulfonic acid (PSS )及其鹽類。 導電性高分子單體的氧化聚合反應除了與單體的氧 化電位高低有關之外亦受到氧化劑的氧化力所影響。以 含三價鐵離子的氧化劑而言,這類氧化劑的三價鐵離子 會與具有未共用電子對的特定分子形成錯合物而改變三 價鐵離子氧化力,故此錯合鍵結愈強,氧化劑的氧化力 愈低。 本發明利用具有 官能基之五元環或六元環之 化合物藉由分子的未共用電子和氧化劑之三價鐵離子產 生適度的錯合鍵結以降低含三價鐵離子之氧化劑的室溫
583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 五、發明說明(7) 氧化力,使單體與氧化劑之混合物能於室溫及低溶劑含 量的系統中保持穩定,但於高溫環境中可使氧化劑氧化 導電性高分子單體進行聚合。具有-i一-官能基之五元 環的化合物與三價鐵離子的錯合能力遠大於含氧的化合 物,因此只需少量具有-官能基之五元環的化合物 便可達到延緩含三價鐵離子之氧化劑在室溫之氧化能 力;對含三價鐵離子之氧化劑,其具有—cLN一官能基之 六元環化合物具有更強錯合能力,因此藉由高濃度的氧 化劑與少量具有
—】=N_ 官能基之五元環或六元環的聚合延緩劑所調配之 單體與氧化劑混合液,其單體及氧化劑為主要成分,則 此電容器素子不但有充分的含浸時間並可在有限次數的 含浸下即可獲得足夠厚度的導電性高分子電解質,進而 製作出特性極佳的導電性高分子固態電解電容器。
本發明係於氧化劑中添加具有官能基之五元 環或六元環之聚合反應延緩劑,使氧化劑溶液與導電性 高分子單體混合後在室溫環境下不會立刻發生聚合反 應。待此混合液被電容器素子充分含浸後,在較高温度 下進行導電性高分子聚合。如此可確保高濃度的氧化劑 溶液的室溫穩定性,減少因為溶劑的稀釋效果導致電容 器素子需經多道含浸聚合程序方能生成足夠厚度的導電 性高分子電解質之缺點,並可確保電容器素子具有充足 的含浸時間,可以生成性質均一且深入素子微孔的導電 性高分子電解質。因此,電容器素子在極少次含浸混合
第12頁 583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 五、發明說明(8) 液並進行聚合反應之後即可獲得足夠厚度的高分子電解 質且獲致極佳的電容器特性。 本發明使用於常溫或略高於常溫環境下,具有適度 延緩含三價鐵離子氧化劑之氧化能力,之含有--官 能基含五元環化合物如啼嗤(i m i d a ζ ο 1 e )、二曱基味唾 (2-methyl imidazole)、D 比口坐(pyrazole)、三氮口圭 (triazole) 、口比淀(pyridine)及一 1,2 -雙氮哄 (pyridazine)及其衍生物,作為導電性高分子單體的聚 合延緩劑以穩定導電性高分子單體與氧化劑之混合液;
由於味嗤(imidazole)、二曱基口米嗤(2-methyl imidazole) 、 Π 比口坐(pyrazole)、三氮口坐 (triazole)及其衍生物與鐵離子的錯合能力遠大於含氧 的化合物,因此只需少量峰嗤(i m i d a ζ ο 1 e )、二曱基0米°坐 (2-methyl imidazole) 、 口比口坐(pyrazole)、三氮口坐 (t r i a z〇1 e )或其系亍生物t j壬何一 _重化I物便可達到延緩 含鐵氧化劑的室溫氧化能力。藉由添加對含鐵之氧化劑 具有更強錯合能力之具有官能基之六元環化合物 如吼 ϋ定(pyridine) 、1,2 -雙氮哄(pyridazine 或1,2-d i az i ne )及其衍生物得到高穩定之高導電度導電性高分 子電解質。因此藉由高濃度的氧化劑與少量的聚合延緩 劑所調配之單體與氧化劑混合液,單體及氧化劑為主要 成分,則電容器素子不但有充分的含浸時間並可在極少 次的含浸下即可獲得足夠厚度的導電性高分子電解質, 進而製作出特性極佳的導電性高分子固態電解電容器。
第13頁 583226 _案號91136357_年月日_修正 _ 五、發明說明(9) 以下將詳述可達成本發明目的之具體技術手段: 【實施例一】 將第2圖所列之曱苯磺酸鐵、甲醇溶解後與聚合反應 延緩劑依表中六組比例配製後,加入3,4乙烯二氧噻吩( 3,4-ethylenedioxythiophene )(簡稱EDT)單體,於 室溫(2 5 ° C )下測定六組混合溶液之比粘度隨時間之變 化率,以比較不同聚合反應延缓劑所組成之混合溶液之 長時間穩定性。其結果如第3圖所示。
從第3圖的結果顯示,不加任何聚合延缓劑的氧化劑 溶液和單體一經混合,混合液的比粘度迅速上升,顯示 聚合反應快速進行。在這樣快速的粘度變化下,電容器 素子將沒有充足的時間含浸此混合液。含有四氫呋喃( T H F )的氧化劑溶液雖然可適度延緩混合液中單體的聚合 反應,但是和同樣作為延緩劑的咪唾(i in i d a ζ ο 1 e )、二甲 基 口米嗤(2-methylimidazole)、三氮 ^(triazole)與 D比咬 (pyridine )相較,四氫咲喃的使用量較此四種延緩劑 高出許多,但延缓效果卻不如此四種延緩劑。 【實施例二】
以3 6 V電化學電解反應所形成之氧化鋁介電層之正極 鋁箔與電化學腐蝕之高表面積負極鋁箔彼此以馬尼拉紙 (Manila paper)作為隔離紙捲繞成電容器素子。此素 子經過有機酸水溶液再化成,修補破損之氧化铭介電層 之後,以附件1第2圖第三組所列之混合液組成之曱苯磺 酸鐵、曱醇溶解後與i m i d a ζ ο 1 e混合後,加入E D T單體混 合,再以上述之電容器素子含浸此一混合溶液。此一含
第14頁 583226 -_案號 91136357_年月日_修正 ._ 五、發明說明(10) 浸混合溶液之電容器素子於1 0 0 ° C反應1 0分鐘。如此反覆 含浸及反應共計二次後,以曱醇清洗並在1 0 0 ° C的溫度下 烘乾。此電容素子套入鋁殼,以橡膠蓋封口 ,最後進行 充電老化修補電容器之漏電,完成此一電容器製作。此 實施例所製作之電容器特性如第4圖所示。 【實施例三】 以第2圖所列之第四組所列之混合液組成之曱苯磺酸 鐵以甲醇溶解後與2 - m e t h y 1 i in i d a ζ ο 1 e混合,再加入E D T 單體混合,再以規格如實施例二之再化成後素子含浸此 一混合溶液。此一含浸混合溶液之電容器素子於1 0 0 ° C反 應1 0分鐘。如此反覆含浸及反應共計二次後,以甲醇清 洗並在1 0 0 ° C的溫度下烘乾。此電容素子套入鋁殼,以橡 膠蓋封口 ,最後進行充電老化修補電容器之漏電,完成 此一電容器製作。此實施例所製作之電容器特性如第4圖 所示。 【實施例四】 以第2圖所列之第五組所列之混合液組成之曱苯磺酸 鐵以曱醇溶解後與1,2,4 - t r i a ζ ο 1 e混合,再加入E D T單體 混合,再以規格如實施例二之再化成後之素子含浸於此 一混合溶液中,此一含浸混合溶液之電容器素子於1 0 0 ° C 反應1 0分鐘,進行如此反覆含浸及反應共計二次後,再 以曱醇清洗並在1 0 0 ° C的溫度下烘乾;最後將此電容素子 套入鋁殼,以橡膠蓋封口,進行充電老化修補電容器之 漏電,完成此電容器製作。此實施例所製作之電容器特 性如第4圖所示。
第15頁 583226 _案號91136357 年月曰__ 五、發明說明(11) 【實施例五】 以第2圖所列之第六組混合液所組成之甲苯磺酸鐵以 甲醇溶解後與p y r i d i n e混合,再加入E D T單體混合,再以 規格如實施例二之再化成後素子含浸此一混合溶液。此 一含浸混合溶液之電容器素子於1 0 0 ° C反應1 0分鐘,進行 如此反覆含浸及反應共計二次後,再以甲醇清洗並在 1 0 0 ° C的溫度下烘乾;最後將此電容素子套入鋁殼,以橡 膠蓋封口 ,進行充電老化修補電容器之漏電,完成此電 容器製作。此實施例所製作之電容器特性如第4圖所示。 【比較例一】 修
以第2圖所列之第二組混合液組成之曱苯磺酸鐵以甲 醇溶解後與四氫呋喃混合,再加入EDT單體混合,以規格 如實施例二之再化成後素子含浸此一混合溶液。此一含 浸混合溶液之電容器素子於1 0 0 ° C反應1 0分鐘。如此反覆 含浸及反應共計二次後,以甲醇清洗並在1 0 0 ° C的溫度下 烘乾。此電容素子套入鋁殼,以橡膠蓋封口 ,最後進行 充電老化修補電容器之漏電,完成此一電容器製作。此 比較例所製作之電容器特性如第4圖所示。由於混合液中 含有大量的四氫呋喃,使得電容器每次含浸的氧化劑、 單體混合液所能獲得的導電性高分子較前述各實施例為 少,故在固定的含浸次數下,以此種混合液所含浸之電 容器素子所獲得導電性高分子電解質無法填滿整個電容 器素子之空隙,因此特性較前述各實施例為差。 【比較例二】 本比較例之曱苯磺酸鐵、曱醇與E D T單體之用量如第
第16頁 583226 _案號 91136357_年月日_魅_ 五、發明說明(12) 2圖所列之第六組混合液組成所示,惟吼唆(p y r i d i n e ) 之用量提高為0 . 2 6 6 g。再以規格如實施例二之再化成後 素子含浸此一混合溶液,隨後於1 Q 0 ° C反應1 0分鐘,結果 素子所吸收之混合液經反應後呈現深棕色膠狀液體,且 測量不到任何電容量。由於混合液中含有的D比咬 (pyridine )較實施例五為多,使得氧化劑的延緩效果 更強。因為氧化劑的氧化力不足,使得混合液中的單體 無法聚合成具導電性的南分子。 以上所述者,僅為本創作其中的較佳實施例而已, 並非用來限定本創作的實施範圍;即凡依本創作申請專 利範圍所作的均等變化與修飾,皆為本創作專利範圍所 涵蓋。
第17頁 583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 圖式簡單說明 第1圖係本發明所提之3,4乙烯二氧噻吩(3, 4-ethylenedioxythiophene)導電性高分子單體,以甲苯石黃 酸鐵為氧化劑的化學聚合; 第2圖係本發明所提之不同反應物、氧化劑、聚合反應延 緩劑與溶劑之組成(w ΐ )表示圖; 第3圖係本發明所提之不同聚合延緩劑所組成之導電性高 分子單體與氧化劑之混合溶液於室溫下不同時間的粘度 變化圖;及 第4圖係本發明所提之實施例及比較例所製作之電容器特 性表示圖。 0 <0
第18頁

Claims (1)

  1. 583226 _案號91136357_年月日_«_ 六、申請專利範圍 組中之一個。 6 . 如申請專利範圍第1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該聚合反應延緩劑係選自一咪唑 (imidazole)、 一二曱基口米口坐(2-methylimidazole)、 一口比 口坐(p y r a ζ ο 1 e )、 一三氮 °坐(t r i a z ο 1 e ) 、 口比 口定 (pyridine)及一1,2 -雙氮哄(pyridazine)之組成 群組中之一個,或其衍生物或其任意之組合。 7. 如申請專利範圍第1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該溶劑係選自醇類、酮類以及水所組成之 群組組合中之一個或者其任意之組合。
    8. 如申請專利範圍第7項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該溶劑可為曱醇、異丙醇、丙酮以及水所 組成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 9. 如申請專利範圍第1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該氧化劑與溶劑所組成之氧化劑溶液濃度 高於5 0 w t %。 1 0,如申請專利範圍第1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該聚合反應延緩劑與氧化劑之莫耳比例介 於 0· 1 〜2. 0。 6 1 1 . 一種製造固態電解電容器之配方,係預先混合下列成 分成為一混合溶液,待電容器素子投入後進行含浸, 其中該成分包含: 一導電性高分子單體、一氧化劑、一溶劑、一摻
    第20頁 583226 _案號 91136357_年月日_«_ 六、申請專利範圍 雜劑以及一具有官能基之五元環或六 元環化合物之聚合反應延緩劑;其中該聚合反應 延緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合 後在室溫環境下不會立刻發生聚合反應,待此混 合液被電容器素子充分含浸後,在較高溫度下進 行導電性高分子聚合。
    1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該導電性高分子單體係選自一噻吩 (thiophene) 、 一口比口各(pyrrole)、 一 苯基乙 稀(phenylvinylene)以及一苯胺(Aniline)之組成群 組中之一個,或其衍生物或者其任意組合。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該導電性高分子單體可為3, 4-乙烯二氧 噻吩(3,4-ethylenedi〇xythiophene) 〇 1 4 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該氧化劑係選自含有一三價鐵化合物。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該三價鐵化合物可為甲苯磺酸鐵、十二苯 磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵及 硝酸鐵之組成群組中之一個。
    1 6 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該摻雜劑可選自甲苯磺酸 (toluenesul fonic acid)、十二苯石黃酸、有機石黃酸、
    第21頁 583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 氯化鐵(FeC13)、氟化砷(AsF6-)、氟化硼(BF4-)、氟 化磷(PF6-)、碘(I)、硫酸(H2S04)、磷酸(H3P04)、 檸檬酸(Η 3 C 6 Η 5 0 7 · Η 2 0 )、鹽酸(H C 1 )、過氯酸(H C 1 0 4 )、上述酸根之鹽類以及其相關衍生物之組成群組中 一個。… _· 1 7.如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該聚合反應延緩劑係選自一味°坐 (imidazole)、 一二曱基咪嗤(2-methylimidazole)、 一 Dft^(pyrazole)、一三氮嗤(triazole)、P比口定 (pyridine)及一 1,2 -雙氮畊(pyridazine)之組成 群組中之一個,或其衍生物或其任意之組合。 1 8 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該溶劑係選自一醇類、一酮類以及水所組 成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 1 9 .如申請專利範圍第1 8項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該溶劑可為甲醇、異丙醇、丙酮以及水所 組成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 2 0 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該氧化劑與溶劑所組成之氧化劑溶液之濃 度高於50wt% 。 2 1 .如申請專利範圍第1 1項所述之製造固態電解電容器之 配方,其中該聚合反應延緩劑與氧化劑之莫耳比例介 於0·卜2. 0。 2 2 . —種製造固態電解電容器之製程,其中該製程包含下
    第22頁 583226 _案號91136357_年月日 修正_ 六、申請專利範圍 列步驟: 提供一混合溶液,該混合溶液之成分包含:一導 電性高分子單體、一氧化劑、一溶劑、以及一具 有一 官能基之五元環或六元環化合物聚 合反應延緩劑;其中該聚合反應延緩劑致使該氧 化劑與該導電性高分子單體混合後在室溫環境下 不會立刻發生聚合反應; 一電容器素子於室溫環境下投入該混合溶液進行 含浸;及
    提高該混合溶液之溫度以加速該導電性高分子單 體之聚合反應以完成含浸的作業。 2 3 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該導電性高分子單體係選自一噻吩 (thiophene)、一批洛(pyrrole)、苯基乙稀 (phenylvinylene)以及一苯胺(Aniline)之組成群組 中之一個,或其衍生物或者其任意組合。
    2 4 .如申請專利範圍第2 3項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該導電性高分子單體可為3, 4-乙烯二氧 噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene) 〇 2 5 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該氧化劑係選自含有一三價鐵化合物。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該氧化劑可為甲苯磺酸鐵、十二苯磺酸
    583226 _案號 91136357_年月日_魅_ 六、申請專利範圍 鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵或氯化鐵之群組組合中之 一個 。 2 7 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該聚合反應延緩劑係選自一咪唑 (imidazole)、一二曱基口米嗤(2-methylimidazole)、 一嗤(pyrazole)、一三氮 ϋ坐(triazole)及一1,2 -雙氮 哄(P y r i d a z i n e ) 之組成群組中之一個,或其衍生物 或其任一組合。 Φ 2 8 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該溶劑係選自一醇類、一酮類以及水所組 成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該溶劑可為甲醇、異丙醇、丙酮以及水所 組成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 3 0 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該氧化劑與溶劑所組成之氧化劑溶液之濃 度高於50wt% 。 3 1 .如申請專利範圍第2 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該聚合反應延緩劑與氧化劑之莫耳比例介 於0. 1〜2. 0。
    3 2 . —種製造固態電解電容器之製程,其中該步驟流程包 含: 提供一混合溶液,該混合溶液之成分包含:一導 電性高分子單體、一氧化劑、一摻雜劑、一溶
    第24頁 583226 _案號9Π36357_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 劑、以及一具有一 官能基之五元環或六 元環化合物聚合反應延緩劑;其中該聚合反應延 緩劑致使該氧化劑與該導電性高分子單體混合後 在室溫環境下不會立刻發生聚合反應; 將一電容器素子於室溫環境下投入該混合溶液進 行含浸;及 提高該混合溶液之溫度藉以加速該導電性高分子 單體之聚合反應以完成含浸的作業。 3 3 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該導電性高分子單體係選自一噻吩 (thiophene) 、 一口比 口各(pyrrole)、苯基乙烯 (phenylvinylene)以及一苯胺(Aniline)之組成君事組 中之一個,或其衍生物或者其任意之組合。 3 4 .如申請專利範圍第3 3項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該導電性高分子單體可為3,4-乙烯二氧 噻吩(3,4-ethylenedioxythiophene ) 〇 3 5 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該氧化劑係選自含有一三價鐵化合物。
    3 6 .如申請專利範圍第3 5項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該三價鐵化合物可為甲苯磺酸鐵、十二苯 磺酸鐵、有機磺酸鐵、過氯酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、 硝酸鐵其中之一個或其任意之組合。 3 7 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之
    第25頁 583226 _案號91136357_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 製程,其中該摻雜劑可選自曱苯磺酸 (toluenesulfonic acid)、十二苯石黃酸、有機石黃酸 、氯化鐵(FeC13)、化神(AsF6-)、氣化硼 (B F 4 -)、氟化磷(P F 6 -)、碘(I )、硫酸(Η 2 S 0 4 )、磷酸 (Η3Ρ04)、檸檬酸(H3C6H50 7· Η20)、鹽酸(HC1)、過 氯酸(H C 1 0 4 )、上述酸根之鹽類以及其相關衍生物之 組成群組中之一個或其任意之組合。 3 8 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該聚合反應延緩劑係選自一咪唑 (imidazole)、一二甲基口米 〇坐(2-methylimidazole)、 一口比口坐(pyrazole)、 一三氮口坐(triazole) 、 I1比口定 (pyridine)及一1,2 -雙氮哄(pyridazine)之組成 群組中之一個,或者其衍生物或者其任意之組合。 3 9 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該溶劑係選自一醇類、一酮類以及水所組 成之群組組合中之一個或者其任意之組合。 4 0 .如申請專利範圍第3 9項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該溶劑可為甲醇、異丙醇、丙酮以及水所 組成之組成組合中之一個或者其任意之組合。 4 1 .如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該氧化劑與溶劑所組成之氧化劑溶液之濃 度高於50wt% 。 4 2 ·如申請專利範圍第3 2項所述之製造固態電解電容器之 製程,其中該聚合反應延緩劑與氧化劑之莫耳比例介
    第26頁 583226
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