用于电容器的具有双交联剂体系的导电聚合物组合物的制作方法_4

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电容器。
[0133]与仅使用硅烷交联剂的比较例样品相比,使用缩水甘油基硅烷交联剂和苯二甲酸 交联剂的双交联剂体系显示出了改善的ESR和ESR稳定性。 阳134] 表3 阳 135]
阳136] 发明例9
[0137] 向80g的阳DOT-PSSA导电聚合物中加入3. 2g的DMS0、0. 32g的硅烷A和0. 56g 的EGDGE。将导电聚合物分散体在容器中通过旋转混合过夜W将其分散。按照电容器制造 例1中的工序来制造固体电容器。 阳13引发明例10
[0139] 与比较例9相同,不同之处在于:使用0. 64g的GDGE代替EGDGE来制备导电聚合 物分散体。
[0140] 发明例11 阳141] 与比较例9相同,不同之处在于:使用0. 72g的山梨醇-DGE代替EGDGE来制备导 电聚合物分散体。 阳142] 发明例12
[0143] 向SOg的阳DOT-PSSA导电聚合物中加入3. 2g的DMS0、0. 32g的硅烷A、0. 56g的 PA和0. 56g的EGDGE。将导电聚合物分散体在容器中通过旋转混合过夜W将其分散。按照 电容器制造例1中的工序来制造固体电容器。
[0144] 发明例13
[0145] 向SOg的阳DOT-PSSA导电聚合物中加入3. 2g的DMS0、0. 32g的硅烷A、0. 64g的 GDGE和0.48g的PA。将导电聚合物分散体在容器中通过旋转混合过夜W将其分散。按照 电容器制造例1中的工序来制造固体电容器。
[0146] 发明例14
[0147] 向SOg的阳DOT-PSSA导电聚合物中加入3. 2g的DMS0、0. 32g的硅烷A、0. 40g的 PA和0. 72g的山梨醇-DGE。将导电聚合物分散体在容器中通过旋转混合过夜W将其分散。 按照电容器制造例1中的工序来制造固体电容器。
[0148] 按照上述方式制备导电聚合物浆料,在一些情况中会额外加入邻苯二甲酸。添 加邻苯二甲酸有两点益处:进一步降低ESR并提高阳极边角覆盖率(edgeandcorner coverage)。通过目测对边角覆盖率进行评级,99 %表示边角被完全覆盖。
[0149] 表 4 阳1加]
阳151] 比较例8 阳152] 与比较例5相同。 阳153]发明例15
[0154] 向600g的阳DOT-PSSA导电聚合物中加入24g的DMSO和2. 4g的硅烷A。将导电 聚合物分散体在容器中通过旋转混合过夜W将其分散。按照电容器制造例1中的工序来制 造固体电容器,不同之处在于:在施加导电聚合物层之后,将阳极在2. 5%的EGDGE的乙醇 溶液中浸溃5分钟并使其干燥,W形成交联剂涂层。其余的阳极制造工序保持不变。
[0155] 比较例16 阳156] 与发明例15相同,不同之处在于:使用2. 5%的山梨醇-DGE的乙醇溶液代替 EGDGE乙醇溶液。
[0157] 双交联剂可分两个步骤单独使用。第一交联剂硅烷A包含于导电聚合物分散体 中,随后将第二交联剂(缩水甘油酸)用作单独的涂料。与在一步涂布中使用市售的导电 聚合物分散体KV2的情况相比,该工艺同样显示出了更好的ESR。
[0158] 表 5 阳 159]
[0160] 与单交联剂体系或聚合粘结剂相比,双交联剂体系显示出良好的ESR和ESR稳定 性,即使在其中一个交联剂不易于使导电聚合物PED0T-PSSA本身交联的情况中也是如此。 运种令人惊讶的良好的电学性能只能归因于两种不同类型的交联剂的协同作用,运种协同 作用可能是运两种交联剂之间的交联反应的协同作用,也可能是运两种交联剂与导电聚合 物分散体中其他组分之间的协同作用。 阳161] 已经特别参照优选的实施方案对本发明进行了描述,但本发明并不局限于此。本 领域内的技术人员将会认识到额外的实施方案和改进,它们没有被特别指出,但是它们位 于所附权利要求的范围中。
【主权项】
1. 一种电容器,包括: 阳极; 位于所述阳极上的电介质; 位于所述电介质上的阴极,其中所述阴极包含: 定义为-(CR1R2CR3R4-) x_的导电聚合物,其中R1、R2、R3或R 4中的至少一者包含选自噻 吩、吡咯或苯胺的基团,前提是R1、R2、R3或R4均不含有-SOOH或COOH ; 有机官能硅烷;以及 具有选自由羧酸和环氧基所构成的组中的至少两个官能团的有机化合物。2. 权利要求1所述的电容器,其中所述阴极还包含聚阴离子。3. 权利要求2所述的电容器,其中所述聚阴离子为聚苯乙烯磺酸。4. 权利要求1所述的电容器,其中所述导电聚合物包含聚噻吩。5. 权利要求4所述的电容器,其中所述导电聚合物为聚(3, 4-乙撑二氧噻吩)。6. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机官能硅烷为缩水甘油基硅烷。7. 权利要求6所述的电容器,其中所述缩水甘油基硅烷由下式定义:其中R1为具有1至14个碳的烷基;并且 R2各自独立地为具有1至6个碳的烷基。8. 权利要求7所述的电容器,其中所述R i选自由甲基、乙基和丙基构成的组。9. 权利要求7所述的电容器,其中所述缩水甘油基硅烷由下式定义:10. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机官能硅烷由下式定义: XR1Si(R3)3n(R2)n 其中,X为选自氨基、环氧基、酐、羟基、巯基、磺酸根、羧酸根、膦酸根、卤素、乙烯基、甲 基丙烯酰氧基、酯基和烷基的有机官能团; 札为芳基或(CH2)n,其中m可为0至14 ; R2各自为可水解性官能团; R3各自为具有1至6个碳的烷基官能团;并且 η为1至3。11. 权利要求9所述的电容器,其中所述可水解性官能团为选自烷氧基、酰氧基、卤素 和胺的基团。12. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机官能硅烷由下式定义: Y (Si (R3)3n (R2)J2 其中Y为含有诸如烷基、芳基、硫或三聚氰胺等反应性或非反应性官能团的有机部分; R2各自为可水解性官能团; R3各自为具有1至6个碳的烷基官能团;并且 η为1至3。13. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机官能硅烷选自3-缩水甘油氧基丙基三甲 氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、氨基丙基硅烷三醇、(三乙氧基甲硅烷基)丙基琥珀 酸酐、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、3-三羟基甲硅烷基-1-丙烷磺酸和辛基三乙氧基硅烷。14. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机化合物为环氧基交联化合物。15. 权利要求14所述的电容器,其中所述环氧基交联化合物由下式定义:其中X为具有〇至14个碳的烷基或取代烷基、芳基或取代芳基、乙烯醚或取代的乙烯 醚、具有2至20个乙烯醚基团的聚乙烯醚或取代的聚乙烯醚、或其组合。16. 权利要求15所述的电容器,其中所述取代基为环氧基。17. 权利要求15所述的电容器,其中所述烷基或取代烷基具有0至6个碳。18. 权利要求15所述的电容器,其中所述环氧基交联化合物选自由如下化合物组成 的组:乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、戊二醇二 缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、间苯二酚缩水甘油醚、丙 三醇二缩水甘油醚、丙三醇聚缩水甘油醚、二丙三醇聚缩水甘油醚、三羟甲基丙烷聚缩水 甘油醚、山梨醇二缩水甘油醚、山梨醇聚缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二 缩水甘油醚、聚四乙二醇二缩水甘油醚、二(2, 3-环氧丙基)醚、1,3_ 丁二烯二环氧化物、 1,5-己二烯二环氧化物、1,2, 7, 8-二环氧辛烷、1,2, 5, 6-二环氧树脂环辛烷、4-乙烯环己 烯二环氧化物、双酚二缩水甘油醚和马来酰胺-环氧化合物。19. 权利要求14所述的电容器,其中所述环氧基交联化合物为缩水甘油醚。20. 权利要求19所述的电容器,其中所述缩水甘油醚由下式定义:其中R3为具有1至14个碳的烷基或取代烷基、或者乙烯醚。21. 权利要求20所述的电容器,其中所述R3为具有2至6个碳的烷基或取代烷基。22. 权利要求20所述的电容器,其中所述R3为聚乙烯醚。23. 权利要求22所述的电容器,其中所述聚乙烯醚具有1至220个乙烯醚基团。24. 权利要求20所述的电容器,其中所述R3为被选自由羟基、和-(CH2OH)xCH2OH构成的组中的基团取代的烷基,其中X为1至14。25. 权利要求20所述的电容器,其中所述缩水甘油醚选自:26. 权利要求1所述的电容器,其中所述阴极还包含羧酸。27. 权利要求26所述的电容器,其中所述羧酸为具有羧基的芳香酸。28. 权利要求27所述的电容器,其中所述芳香酸选自由苯二甲酸和苯甲酸构成的组。29. 权利要求28所述的电容器,其中所述苯二甲酸为邻苯二甲酸。30. 权利要求1所述的电容器,其中所述有机化合物为具有两个或多个羧酸基团的羧 基交联化合物。31. 权利要求30所述的电容器,其中所述羧基交联化合物为具有羧基的芳香酸。32. 权利要求31所述的电容器,其中所述羧基交联化合物选自由草酸、丙二酸、琥珀 酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、邻苯二甲酸、马来酸、粘 康酸、柠檬酸、均苯三甲酸和聚丙烯酸构成的组。33. -种导电聚合物分散体,包含溶剂、导电聚合物、有机硅烷和具有选自由环氧基和 羧酸所构成的组中的两个或多个官能团的有机化合物。34. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,其中所述导电聚合物定义为-(CR 1R2CR3R4-) X-,其中R1U或R4中的至少一者包含选自噻吩、吡咯或苯胺的基团,前提是R j'R3或 R4均不含有-SOOH或COOH。35. 权利要求34所述的导电聚合物分散体,其中所述导电聚合物为聚(3, 4-乙撑二氧 噻吩)。36. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,在每克的所述导电聚合物分散体中,包含 0. 0005克至0. 1克的所述有机官能硅烷。37. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,在每克的所述导电聚合物分散体中,包含 0.0 Ol克至0. 1克的所述有机化合物。38. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,还包含掺杂剂。39. 权利要求38所述的导电聚合物分散体,其中所述掺杂剂包含聚阴离子。40. 权利要求39所述的导电聚合物分散体,其中所述聚阴离子为聚苯乙烯磺酸。41. 权利要求38所述的导电聚合物分散体,其中在每克的所述导电聚合物中,所述掺 杂剂的含量为〇. 05克至0. 3克。42. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,其中所述有机硅烷为由下式定义的缩水甘 油基硅烷:其中R1为具有1至14个碳的烷基;并且 R2各自独立地为具有1至6个碳的烷基。43. 权利要求42所述的导电聚合物分散体,其中R i选自由甲基、乙基和丙基构成的组。44. 权利要求42所述的导电聚合物分散体,其中所述缩水甘油基硅烷为45. 权利要求33所述的导电聚合物分散体,其中所述有机官能硅烷由下式定义: XR1Si(R3)3n(R2)n 其中X为选自氨基、环氧基、酐、羟基、巯基、磺酸根、羧酸根、膦酸根、卤素、乙烯基、甲 基丙烯酰氧基、酯基和烷基的有机官能团; 札为芳基或(CH2)n,其中m可为0至14 ; R2各自为可水解性官能团;
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