复合介质膜铝电极箔的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合介质膜铝电极箔的制备方法。该方法包括如下步骤：取钛酸四丁酯与无水乙醇混合，得到溶液A；取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合，得到溶液B；将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌，得到溶液C；取去离子水、冰醋酸、醋酸锆制成溶液D；将溶液D缓慢滴加到溶液C中，搅拌即得到浸渍溶液；取化成后的铝电极箔多次浸渍，最后经热处理得到复合介质膜的铝电极箔。本发明得到的复合介质膜的铝电极箔比容量与未经该处理的化成箔相比，可提高10%以上。本发明处理对象为铝化成箔，工艺简洁，易于实现工业生产线化。
【专利说明】复合介质膜铝电极箔的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种复合介质膜铝电极箔及其制备方法，属于电子材料工艺【技术领域】。
【背景技术】
[0002]铝电解电容器以其容量大、工作电压高、价格低廉等优点而被广泛应用于各种电子整机系统等领域。对于铝电解电容器的核心构件一阳极铝电极箔来说，如何通过优化调整其结构性能以达到提高铝电解电容器质量，已经成为众多科研工作者的研究热点。相对于提高铝腐蚀箔表面积技术已达瓶颈的现状及氧化层厚度在一定化成电压下基本恒定的事实而言，改进铝电极箔氧化膜介质的介电常数无疑是提高铝电解电容器比率容量的直接而有效的方法之一。铝氧化膜介质通常为Y-氧化铝，其介电常数约为8。而金红石型二氧化钛的介电常数可达到100，锐钛矿型的介电常数也有48，氧化锆的介电常数为12.5等等，均显著高于氧化铝的介电常数。因此通过合适的化学手段将这些高介电常数介质与氧化铝膜复合，有望提高电极箔比容。
[0003]从国内外的研究进展看，制备铝电极箔复合氧化膜的报道不在少数，但大多数的报道是将复合物在铝电极箔化成前引入，而所引入物质都会对电极箔后续化成步骤产生一些影响，例如阳极氧化电压不稳等。与众报道不同的是，本发明的处理对象选取化成后的铝电极箔，多次浸溃所制备的含Ti及Zr的溶胶后再热处理即得到了具有复合介质膜的铝电极箔。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种电极箔比容高，阳极氧化电压稳定的复合介质膜铝电极箔的制备方法。
[0005]为实现上述发明的目的，本发明中复合介质膜铝电极箔的制备方法包括以下技术步骤:
[0006]a.取钛酸四丁酯与无水乙醇混合得到溶液A ;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合得到溶液B;
[0007]b.将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌15?60min，得到溶液C ；
[0008]c.取去离子水、冰醋酸、醋酸锆制成溶液D，将溶液D缓慢滴加到溶液C中，再搅拌15?60min即得到浸溃溶液；
[0009]d.取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃30?200s后取出，在65?115°C烘箱中烘30s?8min ;后置于30?60°C去离子水中浸溃5?10s取出，在65?115°C烘箱中烘90s?12min ；
[0010]e.重复步骤4，I?9次；
[0011]f.将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在250?550°C中煅烧30s?1min取出，冷却至室温，即得到复合介质膜的铝电极箔。
[0012]所述的钛酸四丁酯与无水乙醇摩尔比为1:8?30。
[0013]所述的无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺摩尔比为100?30:1:1?10。
[0014]所述的钛酸四丁酯与氢氧化钠的摩尔比为1:2?6。
[0015]所述的去离子水、冰醋酸、醋酸锆摩尔比为50?5:1:0.0005?0.01。
[0016]本发明的处理对象选取化成后的铝电极箔，多次浸溃所制备的含Ti及Zr的溶胶后再热处理即得到了具有复合介质膜的铝电极箔。其有益效果在于:通过本发明方法得到的铝电极化成箔的比容量与未经此方法的化成箔相比，比容量可提高10%以上，且该箔具有阳极氧化电压稳定、漏电流小等良好的电性能，本发明工艺简洁，易于实现工业生产线化。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明所述复合介质膜铝电极箔的制备流程图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。
[0019]实施例1:
[0020]a、取钛酸四丁酯与无水乙醇混合(摩尔比为1:30)，记作溶液A ;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合(摩尔比为40:1:1)，记作溶液B，其中A中钛酸四丁酯与B中氢氧化钠的摩尔比为1:2 ;
[0021]b、将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌15min，记作溶液C ;
[0022]C、取去离子水、冰醋酸、醋酸锆(摩尔比为6:1:0.008)制成溶液D，将溶液D缓慢滴加到溶液C中，再搅拌15min即得到浸溃溶液。
[0023]d、取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃240s，取出，在80°C烘箱中烘5min ;后置于40°C去离子水中浸溃120s，取出，在80°C烘箱中烘8min ；
[0024]e、重复步骤d，2次；
[0025]f、将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在300°C中煅烧3min，取出，冷却至室温，SP得到复合介质膜的铝电极箔。
[0026]实施例2:
[0027]a、取钛酸四丁酯与无水乙醇混合(摩尔比为1:25)，记作溶液A ;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合(摩尔比为55:1:2)，记作溶液B，其中A中钛酸四丁酯与B中氢氧化钠的摩尔比为1:2 ;
[0028]b、将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌30min，记作溶液C ；
[0029]C、取去离子水、冰醋酸、醋酸锆(摩尔比为8:1:0.006)制成溶液D，将溶液D在搅拌下缓慢滴加到溶液C中，再搅拌30min即得到浸溃溶液。
[0030]d、取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃180s，取出，在90°C烘箱中烘3min ;后置于50°C去离子水中浸溃60s，取出，在90°C烘箱中烘5min ；
[0031]e、重复步骤d，3次；
[0032]f、将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在500°C中煅烧lmin，取出，冷却至室温，SP得到复合介质膜的铝电极箔。
[0033]实施例3:
[0034]a、取钛酸四丁酯与无水乙醇混合(摩尔比为1:20)，记作溶液A ;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合(摩尔比为70:1:5)，记作溶液B，其中A中钛酸四丁酯与B中氢氧化钠的摩尔比为1:4 ;
[0035]b、将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌45min，记作溶液C ；
[0036]C、取去离子水、冰醋酸、醋酸锆(摩尔比为30:1:0.005)制成溶液D，将溶液D在搅拌下缓慢滴加到溶液C中，再搅拌45min即得到浸溃溶液。
[0037]d、取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃120s，取出，在100°C烘箱中烘2min ;后置于55°C去离子水中浸溃50s，取出，在100°C烘箱中烘3min ；
[0038]e、重复步骤d，5次；
[0039]f、将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在300°C中煅烧6min，取出，冷却至室温，SP得到复合介质膜的铝电极箔。
[0040]实施例4:
[0041]a、取钛酸四丁酯与无水乙醇混合(摩尔比为1:10)，记作溶液A ;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合 (摩尔比为90:1:5)，记作溶液B，其中A中钛酸四丁酯与B中氢氧化钠的摩尔比为1:4.5 ;
[0042]b、将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌60min，记作溶液C ；
[0043]C、取去离子水、冰醋酸、醋酸锆(摩尔比为45:1:0.004)制成溶液D，将溶液D在搅拌下缓慢滴加到溶液C中，再搅拌60min即得到浸溃溶液。
[0044]d、取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃60s，取出，在70°C烘箱中烘4min ;后置于40°C去离子水中浸溃60s，取出，在70°C烘箱中烘6min ；
[0045]e、重复步骤d，7次；
[0046]f、将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在500°C中煅烧3min，取出，冷却至室温，SP得到复合介质膜的铝电极箔。表1是实施例1~4的得到的铝电极箔的比容值提高率表。
[0047]表1
[0048]
【权利要求】
1.一种复合介质膜铝电极箔的制备方法，其特征在于包括以下技术步骤: a.取钛酸四丁酯与无水乙醇混合得到溶液A;取无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺混合得到溶液B ； b.将溶液A缓慢滴加到溶液B中，搅拌15~60min，得到溶液C； c.取去离子水、冰醋酸、醋酸锆制成溶液D，将溶液D缓慢滴加到溶液C中，再搅拌15~60min即得到浸溃溶液； d.取化成后的铝电极箔，完全浸入到上述浸溃溶液中，浸溃30~200s后取出，在65~115°C烘箱中烘30s~8min ;后置于30~60°C去离子水中浸溃5~10s取出，在65~115°C烘箱中烘90s~12min; e.重复步骤4，1~9次； f.将浸溃好的铝箔片置于马弗炉中，在250~550°C中煅烧30s~1min取出，冷却至室温，即得到复合介质膜的铝电极箔。
2.如权利要求1所述的一种复合介质膜铝电极箔的制备方法，其特征在于钛酸四丁酯与无水乙醇摩尔比为1:8~30。
3.如权利要求1所述一种复合介质膜铝电极箔的制备方法，其特征在于无水乙醇、氢氧化钠与三乙醇胺摩尔比为100~30:1:1~10.
4.如权利要求1所述一种复合介质膜铝电极箔的制备方法，其特征在于钛酸四丁酯与氢氧化钠的摩尔比为1:2~6。
5.如权利要求1所述一种复合介质膜铝电极箔的制备方法，其特征在于所述的去离子水、冰醋酸、醋酸锆摩尔比为50~5:1: 0.0005~0.01。
【文档编号】H01G13/04GK104051163SQ201410082142
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月6日 优先权日:2014年3月6日
【发明者】宋卫国, 黄佩佩, 张椿年, 马坤松, 曹安民, 吴昊, 乔正山, 张淮浩, 王赪胤 申请人:扬州宏远电子有限公司