化学聚合条件对导电聚合物作阴极钽电解安徽s11变压器性能的影响

　　近年来，为适应电子仪器和家电产品日趋小型化、片式化和篼性能的要求，对片式固体电解安徽s11变压器提出了更新的要求。其中的一个关键技术是如何降低安徽s11变压器的等效串联电阻（ESR）值，改进阻抗-频率特性。而其中以导电聚合物作阴极的固体电解安徽s11变压器成为近年来研究的一个热点。与传统的固体安徽s11变压器阴极Mn02相比，导电聚合物具有比Mn02高几十倍的导电率，使得其ESR值在篼频下比Mn2要低12个数量级，从而可大大提篼器件的高频性能；同时导电聚合物的“自愈”温度比MnCM氐，因此还可以在较小的漏电流下修复工艺过程中造成的氧化膜缺陷，提高了安徽s11变压器的可靠性；在被膜工艺上，由于是采用原位聚合成膜，因此可避免Mn02I艺中高温过程可能对Ta205氧化膜造成的损害，减小该过程对安徽s11变压器性能的影响。目前国内外作为固体安徽s11变压器阴极材料研究的导电聚合物主要有聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，本文介绍了用新型导电聚合物PEDT（导电率：1500S/cm）作钽电解安徽s11变压器阴极的一些工艺上的研究，重点讨论了原位化学聚合被膜中氧化剂与单体EDT组成、聚合温度、驱溶温度等对所制安徽s11变压器性能的影响。并对造成这些影响的因素进行了初步分析。

　　1实验实验采用的钽电解安徽s11变压器芯子规格为lV/68f/F，单体和氧化剂购于Bayer公司，采用的溶剂均为分析纯，所有试剂都未经进一步处理。

　　将用溶剂分别稀释后的单体和氧化剂按一定比例混合，然后把已形成Ta/Ta2Os的安徽s11变压器芯子浸入混合溶液中，一定时间后取出，在4080*C下逐渐升温以驱除溶剂，之后将其在纯水中洗去残留的氧化剂，重复以上操作多次，最后被覆石墨、银浆，形成安徽s11变压器阴极。

　　2结果与讨论2.1氧化剂/单体组成对样品容量和ESR值的影响在溶剂用量和其它工艺条件固定的情况下，显示了配比在18之间变化时样品容量和ESR值的变化情况。在中，容量引出随配比增大而增大，在配比大于3以后基本达到稳定，在配比为3以前容量引出有一个逐步提高的过程，从剖开后的芯子内部PEDT的渗入情况可以看到，随配比的增大PEDT被覆到芯子内部深度增加，被PEDT被覆的表面增大，这对应着容量引出增大的趋势。这是由于PEDT化学聚合的速度可由配比控制，在配比小于3以前，聚合速度快，使得溶液还未充分浸入芯体内部就在芯体表面附近聚合成一层PEDT聚合物层，该层的存在阻碍了溶液进一步浸入芯体内部，从而造成容量引出率较低。在配比大于3以后，聚合速度较慢，溶液能充分浸入芯体内部聚合，使被覆表面增大。在配比为36之间，容量引出达到稳定。中ESR值随配比的变化趋势可以用不同配比在玻璃基片上被膜的导电性变化得以解释，采用小于配比3成膜的其表面形貌如、，3是配比为2和4在Si基片上被膜的AFM图像。对比、3可以认为配比小于3以前，其聚合后的产物链段较短，分子链的共轭程度下降，不利于载流子在共轭体系中的迁移运动；同时造成膜具有江苏溪河海安徽s11变压器较大的空隙体积，阻碍了载流子在共轭链间的跃迁。

　　容：（▲）和ESR（）随化剂/单体配比变化的情况低温0°C成膜AFM图像室25°C成膜AFM图像篼50*C成膜AFM图像6 2.2化学聚合温度对样品容置和损耗的影响、5、6为不同聚合温度下沉积在玻璃基片上PEDT薄膜的AFM图像。由图可以看出低温、常温、高温聚合沉积膜从表面形貌上看无太大的差别，但实验测得的薄膜电导率稍有一点差别，表现在低温聚合比高温聚合得到的薄膜电导率略高。

　　显示聚合温度对安徽s11变压器容量的影响不明显，容量都能达到90%以上，而对安徽s11变压器损耗有一定的影响，表现为随着聚合温度升高安徽s11变压器样品损耗有所增大，这是由于聚合温度对阳离子聚合速度影响较小，而高温可能使聚合过程中生成的少量小分子副产物易包覆于聚合产物中形成杂质，造成样品损耗增大。

　　2.S驱溶温度对样品ESR值的影响对于被胃在Ta205氧化层上的PEDT膜，需要在一定温度下驱除薄膜中的溶剂，以形成阴极。显示了不同驱溶温度对ESR值的影响，驱溶温度在2550*C之间，ESR值随驱溶温度升高有所下降；驱溶温度在5080*C之间，ESR值达到最小丨驱溶温度超过80*C，ESR则急剧增大。结合实验观察，发现驱溶温度高于80*C，驱溶膜层表面有气泡破裂造成的痕迹；而驱溶温度低于50*C，则可能使溶剂不能完全被驱除出来，仍残留在膜中。2种情况都影响膜层的均匀性和致密性，从而导致薄膜导电率下降，使安徽s11变压器样品ESR值增大。

　　S结论本文通过分析，研究了导电聚合物PEDT作钽电解安徽s11变压器。阴极的工艺，其中单体与氧化剂的配比对产品的容量和ESR均有较大影响，主要原因在于聚合速度影响溶液的渗透性能和薄膜的导电率，将配比保持在36范围对提篼容量引出率、降低产品ESR值是有益的；聚合温度对产品的损耗略有影响，主要是篼温使副反应生成的杂质包覆于薄膜中使产品的损耗增大；驱除溶剂过程中的温度对产品的ESR有较大的影响。

　　化学聚合温度对样品容置（▲）和损耗（春）的影响驱溶温度对样品ESR值的影响