本发明专利技术提供了一种带有电极（１Ａ）的电部件（１），所述电极（１Ａ）具有带有电介质表面（１０）的导电主体（５）以及布置在所述主体（５）上的具有大约５０到５００ｍ↑［２］／ｇ的比表面面积的包括ＳｉＯ↓［２］的非晶层（１５）。在所述非晶层（１５）上布置导电涂层（２０）。作为这种类型的电部件的固体电解质电容器具有非常好的电容，同时具有低ＥＳＲ，在所述电容器中，例如，将所述电极（１Ａ）连接为阳极，将所述导电涂层（２０）连接为阴极。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电部件的电才及、具有该电极的部件及 该电 一及和部件的制造方法本专利申请要求德国专利申请No. 102005028262.8的优先权，在此 引入其公开内容以供参考。
技术介绍
由美国专利US 6483694B1已知一种固体电解质电容器，其具有涂 覆了电介质膜的铝电极，其中，将一种具有硅氧烷化合物的化合物涂覆 到所述电介质膜上。在这种情况下，希望这种硅氧烷化合物能够提高所 述电介质膜和进一步涂覆的导电聚合物之间的粘附力。但是，这种类型 的固体电解质电容器的缺点在于，其电容量降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出相对于上述缺点有所改进的用于电部件的 电极、具有所述电极的电部件以及所述电才及和所述电部件的制造方法。根据本专利技术的这一目的是通过根据权利要求1所述的电极实现的。 所述电才及、具有所述电极的电部件以及所述电极和所述部件的制造方法 的有利实施例是其他权利要求的目的。本专利技术公开了一种用于电部件的电极，包括具有电介质表面的导电主体，以及布置在所述主体上的、具有大约50到500m2/g的比表面面积的非晶 层，该层包括二氧化硅。根据本专利技术的电极的优点尤其在于，将通常为多孔的所述非晶层用用的颗粒的阻挡层能够起到格外好的效果。因而，能够格外有利地避免 因所述颗粒与所述电介质材料接触而发生短路和/或产生漏电流。此外， 由于所述非晶层具有高比表面面积，因而当在电部件中采用这种电极 时，如果采用(例如)导电聚合物或诸如金属氧化物的其他导电材料作期不会对ESR带来任何负面影响。可以在既具有液体电介质又具有固体电介质的电部件中采用根据本专利技术的电极。例如，所述部件可以是诸如 固体电解质电容器的电容器。可以采用本领域技术人员已知的方法之一，例如，才艮据Brunauer、 Emmett和Teller的BET法非常容易地确定布置在根据本专利技术的电极上 的非晶层的比表面面积。采用这种方法，还可以在需要的情况下确定所 述非晶层的孔隙大小分布。BET法假设最初由诸如电极的非晶层的固体 上的单分子层吸收气体或蒸气，与此同时释放可测量的吸收热。例如， 之后确定作为在吸收剂(在这种情况下为非晶层)上施加的压强的函数 的、在-196。C下吸收的氮气的体积。所述非晶层的表面积优选为70到380m2/g,最优选大约为200m2/g。 在这样的比表面面积值上，根据本专利技术的非晶层可以非常容易地被(例 如)形成具有导电聚合物或金属氧化物形式的导电涂层时采用的溶剂渗 透。由于非晶层这一特性，可以在不对ESR造成负面影响的情况下，采 用较少的反应周期在非晶层上形成具有足够厚度的导电涂层。在本专利技术的另一实施例中，所述非晶层具有至多3(nim的厚度，优 选具有大约20到30pm的厚度。在这样的厚度下，根据本专利技术的电极的 非晶层代表针对颗粒的尤为有效的阻挡层，例如，所述颗粒可以是电部 件中的石墨，如果其与导电主体的电介质表面接触，就可能导致短路和 /或漏电流。在本专利技术的另 一实施例中，根据本专利技术的电极的导电主体包括烧结 阀门金属。在这种情况下，将阀门金属理解为这样的金属，即，就阳极 极性而言其将变为覆有氧化物层，此外，即使在高压下以及可能的过压 下，其都不会变成是导电的。这些阀门金属具体包括金属钽、铌、铪、 锆、钛、钒、鴒、铍和铝。因而，例如，就具有烧结形式的包括钽和铌 的导电主体而言，导电主体的电介质表面相应地包括五氧化二钽Ta205 或五氧化二铌1%205。此外，本专利技术的另一目的是提供一种电部件，其包括根据本专利技术的 电极和布置在根据本专利技术的电极的非晶层上的导电涂层。这一导电涂层 通常代表根据本专利技术的电极的反电极。通常，就作为这种类型的电部件 的例子的固体电解质电容器而言，将根据本专利技术的电极作为阳极连接， 将布置在所述非晶层上的导电涂层作为阴极连接。电化学或化学聚合由单聚物生成所述导电聚合物。这些单聚物可以选自吡咯、p塞吩、苯胺及其衍生物。此外，可以由诸如二氧化锰Mn02的导 电金属氧化物制造所述导电涂层。在这种类型的电部件中，由于所述非 晶层具有高表面积和多孔成分，因而可以非常容易地形成具有足够厚度 的导电聚合物或导电金属氧化物。由于具有大内表面积和孔隙度，因而 所述非晶层可以容易地被溶解了或悬浮着针对导电聚合物或金属氧化 物的起始材料的溶剂所渗透。在另一实施例中，所述非晶层上的导电涂层包括导电聚合物，所述 导电聚合物是选自吡咯、噻吩、苯胺及其衍生物的至少两种单聚物的共 聚物。具有这些类型的导电涂层作为电极的诸如固体电解质电容器的电 部件因具有更低的漏电流和更低的ESR值，同时具有改善的老化特性， 因而优于已知的电容器。在这种情况下，可以由单聚物吡咯和p塞吩制作 出一种尤为有利的共聚物。例如，可以通过这样一种方式执行这种类型 的导电涂层的制造，即，采用已经含有单聚物的混合物的溶剂，接下来 通过化学或电化学手段对其进行氧化聚合。但是，也有可能按照不同的 润湿程序将单聚物涂覆到所述非晶层上。针对所提及的单聚物的优选氧 化剂为金属离子的氧化盐，例如Fe(III)盐。还可以采用含有Cu(II)、 Ce(IV)、高氯酸盐和过氧化物的其他氧化剂执行上述单聚物向导电聚 合物的化学聚合。置于根据本专利技术的电极的非晶层上的导电涂层可以具有多个包括 相同的或不同的导电聚合物的局部层。在这种情况下，可以采用上述制 造方法分别涂覆各个局部层。不同单聚物在不同的化学计量和/或摩尔比 下所产生的变化和/或组合允许合成用户定制的导电共聚物，所述导电共 聚物结合了特定单聚物的预期特性。所述导电涂层的局部层还可以包括 由 一种单聚物单独形成的导电均聚物。有一种尤为有利的电部件，其中，导电涂层包括导电聚合物，并且 所述非晶层是通过使位于导电主体上的溶液干燥而获得的，这种溶液包 括珪胶，以及具有至少 一种有机取代基的可交联硅烷。在使含有上述成分的溶液干燥的过程中，发生了硅酸颗粒向非晶聚 合二氧化硅(Sl02)x的浓缩。同时，单独的硅酸颗粒通过可交联的硅烷相述有机 导电聚合物容易地结键成导电涂层。在这种情况下，通过聚合物与非晶 层的有机取代基的结键使得导电聚合物与非晶层之间具有非常好的粘 附力。所述可交联硅烷的有机取代基含有不饱合乙烯残基或环氧化物基 团，例如，其选自乙烯基基团、缩水甘油氧基丙基基团和甲基丙烯酸基 烷氧基基团。具有这种有机取代基的可交联硅浣可以是(例如)三烷氧 基缩水甘油烷氧基硅烷、三烷氧基曱基丙烯酸基烷氧基硅烷和三烷氧基 乙烯基硅烷。这种类型的硅烷的具体例子可以是(例如)3-缩水甘油氧 基丙基三曱氧基硅烷或(3-甲基丙烯酸基氧基丙基)三曱氧基硅烷。但 是，也可以采用具有烷基取代基的，尤其是具有芳族取代基的可交联硅 烷，例如，所述芳族取代基可以是萘基等芳基。具有这种类型的取代基 的可交联硅烷对导电聚合物的非局域化(delocalized )兀-电子系统具有 高亲和势，因而在采用所述导电聚合物作为导电涂层的情况下能够实现 与这些聚合物的良好键合。这样的可交联硅烷尤为有利，即，其有机取 代基无法通过水解作用从硅原子上裂解下来，也就是说，所述有机取代 基是不可水解的，例如，所述上文提及的缩水甘油烷氧基残基等通过烷 撑桥键合到硅原子上的有机取代基。在本专利技术的另一实施例中，所述溶液还包本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于电部件（１）的电极（１Ａ），包括 具有电介质表面（１０）的导电主体（５），以及 布置在所述主体（５）上的具有大约５０－５００ｍ↑［２］／ｇ的比表面面积的非晶层（１５），其包括ＳｉＯ↓［２］。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-6-17 102005028262.8;US 2006-1-25 11/339,271. 一种用于电部件(1)的电极(1A)，包括具有电介质表面(10)的导电主体(5)，以及布置在所述主体(5)上的具有大约50-500m2/g的比表面面积的非晶层(15)，其包括SiO2。2. 根据前述权利要求所述的电极(1A), 其中，所述非晶层(15)具有最大30nm的厚度。3. 根据前述权利要求之一所述的电极(1A)， 其中，所述导电主体(5)包括烧结阀门金属。4. 根据前述权利要求之一所述的电极(1A),其中，所述陶瓷主体(5)的电介质表面(10)包括Ta205或Nb205。5. —种电部件(1 ),包括根据前述权利要求之一所述的电极(1A),以及 布置在所述非晶层(15)上的导电涂层(20)。6. 根据前述权利要求所述的电部件(1),其中，所述导电涂层(20)含有选自一集合的材料，所述集合含有 下述构成项导电聚合物和Mn02。7. 根据权利要求5或6所述的电部件，其中，所述导电涂层(20)包括导电聚合物，所述导电聚合物是由 选自吡咯、漆吩、苯胺及其衍生物的至少两种单聚物构成的共聚物。8. 根据权利要求5到7之一所述的电部件，其中，所述导电涂层(20)具有多个局部涂层(20A， 20B),所述 多个局部涂层包括等同的或不同的导电聚合物。9. 根据权利要求5到8之一所述的电部件， 其中，所述导电涂层(20)包括导电聚合物，并且 所述非晶层(15)是通过使位于所述导电主体(5)上的溶液(50)干燥而得到的，所述溶液包括下述成分硅胶和具有至少 一种有机取代基的可交联硅烷。10. 根据权利要求5到8之一所述的电部件，其中，所述导电涂层(20)包括导电金属氧化物，并且 所述非晶层(15)是通过使位于所述导电主体(5)上的溶液(50) 干燥而得到的，所述溶液包括下述成分硅胶以及具有选自无机和有机可水解取代基的取代基的可交联硅烷。11. 一种用于电部件(1 )的电极(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：T基尔施鲍姆，
申请(专利权)人：凯米特电子公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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