科技动态电子元件与导电高分子钽电解电容器的研究进展杨红生周啸楚红军于家宁31.沾华大7化工系，北1.；仙84；2.清华大付钭科学与工程研究院。北；143.湖糊怡中元科技股份有限公4湖南株洲4l00器在结构制造工艺和性能方面的差别。还介绍了聚吡咯，聚乙撑氧噻吩丑，丁和聚苯胺，钽电解电容器的研究状况。导电高分子膜的形成工艺对担电解电容器性能影响很大。改进和开发新型阴极材料是降低钽电解电容器等效串联电阻的重要途径。
随着电子技术向自动化和小型化发展，也要求钽电解电容器朝着小型化片式化高性能的方向发展。
阴极材料不仅严重影响钽电解电容器的电容量损耗角正切等效串联电阻和阻抗的温度频率特性，而且严重影响钽电解电容器的漏电流纹波特性温度特性使用寿命和可靠性，因此，改进和开发新型阴极材料是提高钽电解电容器性能的重要途径。
目前钽固体电解电容器的阴极材料主要是氧化猛。但是氧化锰钽电解电容器存在以下问1氧化猛电导率较低0.18，致使钽电容器的高频性能较差。2高温热分解使钽阳极体的介质氧化膜受到破坏，电容器质量急剧下降，限制了工作电压的提高，大大拉开了形成电压与工作电压之间的差距。
且被覆氧化锰的工艺，杂，成本较高。为解决这些问，方面是许多研允荇在努力寻求新的尬2被覆1艺减少热分解的破坏提高氧化锰的电导率，但是其等效串联电阻凡8降低的幅度不大。
另方面是许多研究者在努力寻求新型材料来代近年来，随着导电高分子的迅速发展，许多研究工作者用聚吡咯聚噻吩聚苯胺以及它们的衍生物等异电高分来代替氧化锰4.
1导电高分子钽电解电容器和，化锰钽电解电容器的比较导电高分子钽电解电容器的结构和制造工艺都和氧化锰钽电解电容器基本相同，结构上的差别在于用导电高分子取代氧化锰作阴极材料，制造工艺上覆工艺。
由于导电高分子可以在室温的条件下合成，不需要热分解，减少了对氧化膜的破坏，这可以减少中间形成次数。由于导电高分子的电导率8化1远于氧化锰电导率0.18，因此与氧化锰钽电解电容器相比，导电高分子钽电解电容器具有极低的凡8和阻抗，在高频区域具有较高的电容量和较小的损耗角正切，大大减小高频时的噪声，而且容许更大的纹波电流。
由于钽电解电容器的氧化膜难免会存在裂缝夹杂物或杂质，导致漏电流，大，因此电容器的自愈性很重要。对于液体钽电解电容器，瑕疵处的钽金属被氧化，形成新的氧化膜，具有自愈性。
对于氧化锰钽电解电容器，由于氧化锰电阻较大，漏电流仅局限于瑕疵处，并产生热量，使得Mn02转变为Mn203，由于这个转换的温度比较低，而且203的电阻要远高于02，从而隔断漏电流。只要漏电流能产生足够的热量，这个转换就会发生。另外生成的新生态氧，能直接修补破坏的氧化膜，使漏电流减小。释放出的氧气也有可能起到氧塞头的作用，使漏电流减小。这就是氧化猛的自愈但是如果氧化膜中存在大的瑕疵时，突然产生较大的漏电流，这时2开始转变为203，并释放出大量的氧气。在，203还没有来得及隔断漏电流时，漏电流己经使氧化膜受热。当氧化膜加热到足够高的温度时，无定型结构的了205就开始转变为晶态。氧化膜的缺陷迅速扩大范围，将导致更多的02转变为2，3.当钽金属加热到足够高的温度时，它就开始氧化，释放出更多的热量，最终导致钽电解电容器燃烧失效。虽然恤，2具有自愈性的优点，但是由于心2分子中含有大量的氧原子，它们在的温度下也会使钽电解电容器因氧化燃烧而失效7.
导电分子钽电解电容器也有两种可能的自愈方式1.第种是个蒸发过程。聚合物具有较低的熔点和蒸发温度，如果瑕疵处的漏电流把聚合物加热到足够的温度，它可以使聚合物蒸发，消除了聚合物和瑕疵的接触。第种方法是在瑕疵处的聚合物受热吸氧，形成了个电阻帽，隔断了瑕疵处的电流，这和氧化锰的自愈方式样。不论哪种方法，都可以实现自愈。由于导电高分子中不存在大量的氧，不容易使钽电解电容器因燃烧而失效。
2导电高分子钽电解电容器的研究目前用于钽电解电容器的导电高分子有聚吡咯聚乙撑氧噻吩，00和聚苯胺等。虽然在通常条件下它们都可以达到较高的电导率，但聚合条件与聚合环境对电导率有显著的影响。由于钽阳极体结构复杂，面还有层介质氧化膜，因此如何在其面形成完整均匀的高导电高稳定的聚合物膜层，且又能尽量减少对介质氧化膜的破坏，是制造导电高分子钽电解电容器的关键所在。
2.1聚吡咯钽电解电容器由于掺杂聚吡咯具有较高的电导率10，100 3挪良好的稳定性和掺杂性，因此用聚吡咯来代替氧化锰引起了许多钽电解电容器生产商的关注。日本NECMatsushita等公司对它逃行了较系统的研宄。
最近NEC开发出的NEOCAPACITOR213，就是以聚吡咯为阴极材料的，电解电容器，其结构1.
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