TWI766400B - 電解液與其所用的化合物以及電容器 - Google Patents

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Abstract

本揭露例提供之電解液，包括：有機溶劑；以及(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合，其中化合物之結構為：
Figure 01_image001
；其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8；其中二酸之結構為：
Figure 01_image003
；其中R 3係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基。

Description

電解液與其所用的化合物以及電容器
本揭露關於電容器，更特別關於其電解液組成所用的化合物。
鋁電解電容器是一種儲能元件， 常用於電源電路的濾波，主要結構包含素子、電解液、殼體、與膠蓋。素子由陽極鋁箔、隔離紙、與陰極鋁箔等重疊捲繞而成。將素子含浸電解液後，以殼體和膠蓋密封即構成電解電容器。
傳統上，為了維持高耐電壓特性，常使用二酸與其銨鹽溶解在於有機溶劑中以製備電解液。然而隨著車載電源和家用電器對於鋁電解電容器之工作電壓與操作溫度之可作動範圍不斷向上提升，習知電解液已逐漸無法滿足中高壓鋁電解電容器之需求如高耐電壓、高導電度、與高火花電壓， 從而侷限鋁電解電容器之市場應用。綜上所述，目前亟需新的電解液組成以克服上述問題。
本揭露一實施例提供之電解液所用的化合物，其結構為：
Figure 02_image001
；其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8。
本揭露一實施例提供之電解液，包括：有機溶劑；以及(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合，其中化合物之結構為：
Figure 02_image001
；其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8；其中二酸之結構為：
Figure 02_image003
；其中R 3係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基。
本揭露一實施例提供之電容器，包括：素子，其包括：陽極鋁箔；陰極鋁箔；以及隔離膜，位於陽極鋁箔與陰極鋁箔之間；以及上述電解液，其中素子含浸於電解液中。
本揭露一實施例提供之電解液所用的化合物，其結構為：
Figure 02_image001
。其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8。在一些實施例中，R 1係甲基或第三丁基，且n係2。值得注意的是，若R 1為H，或R 1取代於其他位置(比如
Figure 02_image005
或
Figure 02_image007
，則化合物不適用於電解質。另一方面，若n過小(如1)或過大(如9)，則化合物不適用電解質。
本揭露一實施例提供之電解液，包括：有機溶劑；以及(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合。化合物之結構為：
Figure 02_image001
；其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8。若R 1取代於其他位置，則化合物與其銨鹽不適用於電解質。若n過小或過大，則化合物不適用於電解質。二酸之結構為：
Figure 02_image003
；其中R 3係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基。若R 3為H，或R 3取代於其他位置(比如
Figure 02_image009
或
Figure 02_image011
，則二酸與其銨鹽不適用於電解質。
在一些實施例中，(1)化合物與其銨鹽的形成方法如下。取化合物加入適量的氨水；一級胺、二級胺、三級胺、或上述之組合中和後，使部分(非全部)的化合物形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物與其銨鹽的混合物。
在一些實施例中，(2)二酸與其銨鹽的形成方法如下。取二酸加入適量的氨水；一級胺、二級胺、三級胺、或上述之組合中和後，使部分(非全部)的二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得二酸與其銨鹽的混合物，
在一些實施例中，(3)上述組合(如(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽的組合)的形成方法如下。取化合物與二酸加入適量的氨水；一級胺、二級胺、三級胺、或上述之組合中和後，使部分(非全部)的化合物與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽的混合物。
在一些實施例中，電解液只包含(1)化合物與其銨鹽。在一些實施例中，電解液只包含(2)二酸與其銨鹽。在一些實施例中，電解液可包含(3)上述之組合，即(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽之組合。舉例來說，(3)上述之組合中，(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽的重量比為0.01:1至1.5:1，或者0.02:1至0.45:1。上述組合的比例可進一步改善電解液的效能如30℃的導電度與85℃火花電壓，以及電容器的效能如電容量、損耗因素(DF)、等效串聯電阻(ESR)、與漏電流。
在一些實施例中，電解液可更包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚環氧乙烷環氧丙烷醚、聚合脂肪酸、二氧化矽、聚甘油脂、重鉻酸銨、檸檬酸、或上述之組合，以改善電解液與電容器的效能。舉例來說，可添加二氧化矽如膠態二氧化矽，其粒徑可為10 nm至200 nm，比如10 nm至100 nm。在一些實施例中，(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合與聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚環氧乙烷環氧丙烷醚、聚合脂肪酸、二氧化矽、聚甘油脂、重鉻酸銨、檸檬酸、或上述之組合的重量比為1:0.01至1:0.5。
在一些實施例中，有機溶劑包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、 1,4-丁二醇、丙三醇、N,N-二甲基甲醯胺、丁內酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、二甘醇甲醚、二甘醇單丁醚、戊內酯、或上述之組合。舉例來說，(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合與有機溶劑的重量比為1:6至1:10。若有機溶劑的比例過低，則電解液黏度會過高而影響素子的可含浸性。若有機溶劑的比例過高，則電解液導電度會偏低而不利於電容器的特性表現。
本揭露一實施例提供之電容器，包括：素子，其包括：陽極鋁箔；陰極鋁箔；以及隔離膜，位於陽極鋁箔與陰極鋁箔之間；以及上述電解液，其中素子含浸於電解液中。電容器與素子的細節可參考WO 2017/170169 A1，在此不詳述。
為讓本揭露之上述內容和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下： [實施例]
製備例1 將30.21 g (0.438 mole)硝酸鈉、63g (3.5mole)去離子水與350mL硝酸均勻混和，維持反應溫度70℃，反應30分鐘後滴入27.37 g (0.175 mole) 4-叔丁基環己醇，維持70℃反應五個小時，將溶液進行減壓濃縮並萃取純化，可得化合物1a (26.8 g)，其氫譜如下： 1H NMR (CDCl 3-d 1, 500 MHz): δ 2.52 (1H, dd, J =16.32Hz, 4.1Hz ), 2.48-2.35 (2H, m), 2.10 (1H, dd J = 7.71 Hz, 16.27Hz), 1.96-1.91 (1H, m), 1.75-1.70 (1H, m), 1.45-1.38 (1H,m), 0.91 (9H, s)。上述反應如下：
Figure 02_image013
將產物1a (30g)溶於乙二醇(120g)中，反應9天可得化合物1a與化合物1c的混合物(mole比=1:1)，且混合物1a與1c的氫譜如下： 1H NMR (D 2O-d 2, 500 MHz): δ4.04 (1H, br), 3.64 (1H, br), 2.41-2.00 (4H, m), 1.79 (1H, br), 1.47 (1H, br), 1.22 (1H, br), 0.74 (9H, br)。上述反應如下：
Figure 02_image015
製備例2 將30.21g (0.438 mole)硝酸鈉、63g (3.5mole)去離子水與350mL硝酸均勻混和，維持反應溫度70℃，反應30分鐘後滴入20 g (0.175 mole) 4-甲基環己醇，維持70℃反應五個小時，將溶液進行減壓濃縮並萃取純化，可得化合物1b (21 g)，其氫譜如下： 1H NMR (CDCl 3-d 1, 500 MHz): δ 2.45-2.18 (4H, m), 2.04-1.6 (1H, m), 1.77-1.96 (1H, m), 1.57-1.50 (1H, m), 0.98 (3H, d, J = 6.68Hz)。上述反應如下：
Figure 02_image017
將化合物1b (30 g)溶入乙二醇(120g)中，反應5天可得化合物1d，其氫譜資訊如下：1H NMR (D 2O-d 2, 500 MHz): δ4.04 (2H, br), 3.64 (2H, br), 2.34-2.05 (4H, m), 1.78 (1H, br), 1.52 (1H, br), 1.39 (1H, br), 0.80 (3H, br)。上述反應如下：
Figure 02_image019
在下述實施例中，電解液的30℃導電度與85℃火花電壓之量測方法可參考WO 2017/170169A1。
在下述實施例中，電容器的製作方式如下。首先利用蝕刻處理將鋁箔擴面化，繼而製作通過化成處理形成有氧化皮膜層的陽極箔。另外，運用蝕刻處理將鋁箔擴面化，製作鋁箔的陰極箔。在陽極箔及陰極箔連接電線引出部件，透過隔離紙進行捲繞而形成電容器素子。將電容器素子含浸於下述實施例製備的電解液中，並將含浸電解液之電容器素子收納於具有底筒狀的圓柱形鋁殼體中，且鋁殼的開口端以橡膠樹脂密封，製成額定電壓為450V、額定電容量為2.2µF、電容器元件尺寸為直徑8mm及長度11.5mm的導針型電解電容器。電容器的電容量之量測方法可參考CN 110199367A，損耗因素(DF)之量測方法可參考CN 110199367A，等效串聯電阻(ESR)之量測方法可參考CN 110199367A ，且漏電流之量測方法可參考CN 110199367A。
實施例1 取1.8重量分之製備例1合成的化合物1c與8.2重量分之二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。上述二酸的結構如下：
Figure 02_image021
。
將上述混合物與2.5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm，購自Alfa Aesar之Silicon(IV) oxide， 0.1 μm particles in liquid)加入87.5重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.04 mS/cm，且85℃火花電壓為456V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.82%，等效串聯電阻(ESR)為9043 mΩ，且漏電流為5.6 μA。此外，此電容器製品良率為100%。
實施例2 將實施例1之混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.12 mS/cm，85℃火花電壓為470 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.78%，等效串聯電阻(ESR)為8620 mΩ，且漏電流為8.1 μA。此外，此電容器製品良率為100%。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.34 μF，損耗因素(DF)為4.94%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為53%，且漏電流為0.38 μA。ΔESR的定義如下：
Figure 02_image023
實施例3 將實施例1之混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約10 nm，購自日產化學之ORGANOSILICASOL)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.05 mS/cm，且85℃火花電壓為474 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.63%，等效串聯電阻(ESR)為8678 mΩ，且漏電流為3.8μA。此外，此電容器製品良率為100%。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.34 μF，損耗因素(DF)為4.90%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為50%，且漏電流為0.56 μA。
實施例4 取10重量分之二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得二酸與其銨鹽的混合物。上述二酸的結構如下：
Figure 02_image025
。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.12 mS/cm，且85℃火花電壓為453 V。
實施例5 取10重量分之製備例2之化合物1d加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1d形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1d與其銨鹽的混合物。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.01 mS/cm，且85℃火花電壓為474 V。
實施例6 取1.35重量分之製備例1合成的1c與6.15重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入87.5重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為1.93 mS/cm，且85℃火花電壓為468 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.32 μF，損耗因素(DF)為3.84%，等效串聯電阻(ESR)為9602 mΩ，且漏電流為14.1 μA。
實施例7 取2.25重量分之製備例1合成的化合物1c與10.25重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入82.5重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.34 mS/cm，85℃火花電壓為459 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.75%，等效串聯電阻(ESR)為8563 mΩ，且漏電流為7.5 μA。
實施例8 取2.7重量分之製備例1合成的化合物1c與12.3重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入80重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.45 mS/cm，且85℃火花電壓為458 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.62%，等效串聯電阻(ESR)為8963 mΩ，且漏電流為5.9 μA。
實施例9 取0.2重量分之製備例1合成的化合物1c與9.8重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.02:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.10 mS/cm，且85℃火花電壓為466 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.80%，等效串聯電阻(ESR)為8932 mΩ，且漏電流為12.2 μA。
實施例10 取0.5重量分之製備例1合成的化合物1c與9.5重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.05:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.10 mS/cm，且85℃火花電壓為466 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為3.63%，等效串聯電阻(ESR)為8151 mΩ，且漏電流為11.1 μA。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.34 μF，損耗因素(DF)為4.84%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為55%，且漏電流為0.40 μA。
實施例11 取3重量分之製備例1合成的化合物1c與7重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.43:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.03 mS/cm，85℃火花電壓為465 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為4.02%，等效串聯電阻(ESR)為9528 mΩ，且漏電流為11.7 μA。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.34 μF，損耗因素(DF)為5.33%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為55%，且漏電流為0.63 μA。
實施例12 取3.8重量分之製備例1合成的化合物1c與6.2重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.61:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為1.76 mS/cm，且85℃火花電壓為464 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.32 μF，損耗因素(DF)為4.69%，等效串聯電阻(ESR)為10887 mΩ，且漏電流為11.7 μA。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.31 μF，損耗因素(DF)為6.27%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為61%，且漏電流為0.62 μA。
實施例13 取4.5重量分之製備例1合成的化合物1c與5.5重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.82:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其其30℃的導電度為1.64 mS/cm，85℃火花電壓為468 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.31 μF，損耗因素(DF)為5.16%，等效串聯電阻(ESR)為12308 mΩ，且漏電流為4.7 μA。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.3 μF，損耗因素(DF)為6.52%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為61%，且漏電流為0.46 μA。
實施例14 取6重量分之製備例1合成的化合物1c與4重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為1.5:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為1.56 mS/cm，且85℃火花電壓為473 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.30 μF，損耗因素(DF)為6.02%，等效串聯電阻(ESR)為16177 mΩ，且漏電流為3.9 μA。
實施例15 (原比較例1) 取10重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得二酸及其銨鹽的混合物。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.08 mS/cm，且85℃火花電壓為464 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.32 μF，損耗因素(DF)為4.27%，等效串聯電阻(ESR)為9303 mΩ，且漏電流為8.1 μA。將此電容器置於125℃下進行1000小時的可靠度試驗之後，其電容量為2.33 μF，損耗因素(DF)為5.59%，等效串聯電阻的改變程度(ΔESR)為67%，且漏電流為1.80 μA。
實施例16 取1.8重量分之製備例1合成的化合物1c與8.2重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物加入90重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為1.73 mS/cm，且85℃火花電壓為393 V。
實施例17 取1.8重量分之製備例1合成的化合物1c與8.2重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物與1.5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入88.5重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為1.78 mS/cm，且85℃火花電壓為446 V。
實施例18 取1.8重量分之製備例1合成的化合物1c與8.2重量分之實施例1提及的二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的化合物1c與二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得化合物1c與其銨鹽以及二酸及其銨鹽的混合物，且兩者的比例為0.22:1。
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約200 nm，購自Alfa Aesar之Silicon(IV) oxide，0.2 μm particles in liquid)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.08 mS/cm，且85℃火花電壓為462 V。以此電解液製作導針型電解電容器後，其電容量為2.32 μF，損耗因素(DF)為3.92%，等效串聯電阻(ESR)為10032 mΩ，且漏電流為4.7 μA。此電容器的製品化良率為80%。
比較例1 取10重量分之二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得二酸及其銨鹽的混合物。此實施例之二酸的結構如下：
Figure 02_image027
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為3.48 mS/cm，且85℃火花電壓為177 V。此電解液製作的導針型電解電容器耐電壓性不足。
比較例2 取10重量分之二酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的二酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得二酸及其銨鹽的混合物。此實施例之二酸的結構如下：
Figure 02_image029
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合後形成電解液，其30℃的導電度為2.08 mS/cm，且85℃火花電壓為241 V。此電解液製作的導針型電解電容器耐電壓性不足。
比較例3 取10重量分之苯甲酸加入適量氨水中和後，使部分(非全部)的苯甲酸形成銨鹽。中和後的混合液之pH值約為6至7 (弱酸性)。將混合液過濾後取濾餅，即得苯甲酸及其銨鹽的混合物。此實施例之苯甲酸的結構如下：
Figure 02_image031
將上述混合物與5重量分之膠態二氧化矽(粒徑為約100 nm)加入85重量分的乙二醇，混合物不溶而無法做為電解液。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
無。
無。
Figure 01_image001
無。

Claims (10)

  1. 一種電解液所用的化合物，其結構為：
    Figure 03_image001
    ； 其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及 R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8。
  2. 如請求項1之電解液所用的化合物，其中R 1係甲基或第三丁基，且n係2。
  3. 一種電解液，包括： 一有機溶劑；以及 (1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合， 其中化合物之結構為：
    Figure 03_image001
    ； 其中R 1係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基；以及 R 2係-(C nH 2n)-OH，且n係2至8； 其中二酸之結構為：
    Figure 03_image003
    ； 其中R 3係C 1-8的烷基、烯基、炔基、或芳香基。
  4. 如請求項3之電解液，其中(3)上述之組合中，(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽的重量比為0.01:1至1.5:1。
  5. 如請求項3之電解液，其中(3)上述之組合中，(1)化合物與其銨鹽以及(2)二酸與其銨鹽的重量比為0.02:1至0.45:1。
  6. 如請求項3之電解液，更包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚環氧乙烷環氧丙烷醚、聚合脂肪酸、二氧化矽、聚甘油脂、重鉻酸銨、檸檬酸、或上述之組合。
  7. 如請求項6之電解液，其中(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合與聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚環氧乙烷環氧丙烷醚、聚合脂肪酸、二氧化矽、聚甘油脂、重鉻酸銨、檸檬酸、或上述之組合的重量比為1:0.01至1:0.5。
  8. 如請求項3之電解液，其中該有機溶劑包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、 1,4-丁二醇、丙三醇、N,N-二甲基甲醯胺、丁內酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、二甘醇甲醚、二甘醇單丁醚、戊內酯、或上述之組合。
  9. 如請求項3之電解液，其中(1)化合物與其銨鹽、(2)二酸與其銨鹽、或(3)上述之組合與該有機溶劑的重量比為1:6至1:10。
  10. 一種電容器，包括： 一素子，包括： 一陽極鋁箔； 一陰極鋁箔；以及 一隔離膜，位於該陽極鋁箔與該陰極鋁箔之間；以及 請求項3至9中任一項的電解液，其中該素子含浸於該電解液中。
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