[发明专利]一种聚合物分散体及固态电解电容器

说明书

为克服现有技术中的聚合物分散体在循环充放电过程中易导致固态电解电容器容量引出率迅速下降，ESR值迅速增大的问题，本发明提供了一种聚合物分散体，包括溶剂以及分散于溶剂中的第一导电高分子和第二导电高分子；所述第一导电高分子由特定化合物聚合得到，所述第二导电高分子选自聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一种或多种。本发明还提供了由该聚合物分散体制备得到的固态电解电容器。本发明提供的聚合物分散体电导率高，由此制备的固态电解电容器稳定性好，使用寿命长，不会出现容量引出率迅速下降及ESR值迅速增大的问题。

技术领域

本发明涉及导电高分子材料领域，特别是涉及一种聚合物分散体的制备方法，以及采用该方法制备的聚合物分散体。

背景技术

固体电解电容器采用电导率高、热稳定性好的固体导电材料作为电解质，与普通电解电容器相比，它不但具有普通电解电容器所有特性，而且具有可靠性好、使用寿命长、高频低阻抗、耐特大纹波电流等特性，并可以克服液态电解电容器容易漏液、寿命短的弊端。随着国内电子信息产业的飞速发展，从近几年的发展趋势来看，固体电解电容器将逐步替代普通低压电解电容器，并将成为21世纪电子信息产业的支柱产品之一。

随着人们对固态电解电容器性能要求的提高，进一步提高导电高分子聚合物电解质电导率，从而降低电容器ESR值成为研究者共同追求的目标。掺杂是提高聚合物导电性的一种有效途径，具有共轭化学双键的高分子材料可以通过加入掺杂剂被氧化或被还原以获得更好的电化学活性。通过掺杂达到减小能带隙和降低自由电荷的迁移阻力的目的，从而显著提高共轭高分子的导电性，其电导率可提高几到十几个数量级。聚合物的共轭结构，使得大π电子具有较高的电子流动性，电子离域程度高。目前的掺杂方法通常是将某种掺杂剂(如单质碘、氯化铁等)引入聚合物体系中，由于其电子离解性较低，可失去或部分失去电子而被氧化，发生P型掺杂；又因为其自身良好的电子亲和力，可得到或部分得到电子而被还原，发生n型掺杂，致使聚合物的电导率提高。例如，现有技术中大多采用聚苯乙烯磺酸等掺杂剂对导电高分子材料进行掺杂，从而提高电导率。

但是，目前常用的掺杂剂与共轭高分子存在相容性差、分散性不好等问题，阻碍了电荷的传输以及电导率的提高。并且，尤为重要的是，通过目前常用的掺杂剂掺杂后的聚合物分散体用于固态电解电容器之后，在充放电过程中，固态电解电容器容量引出率会迅速下降，ESR值迅速增大，从而导致固态电解电容器性能迅速劣化而失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的聚合物分散体易导致固态电解电容器容量引出率迅速下降，ESR值迅速增大的问题，提供一种聚合物分散体，以及采用该聚合物分散体制备得到的固态电解电容器。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种聚合物分散体，包括溶剂以及分散于溶剂中的第一导电高分子和第二导电高分子；

所述第一导电高分子由选自具有如下通式所示的化合物中的一种或多种聚合得到：

其中，R表示H或任选取代的直链或支链C1-C18烷基、任选取代的C5-C12环烷基、任选取代的C6-C14芳基、任选取代的C7-C18芳烷基、任选取代的C1-C4羟基烷基或羟基中的至少一种；

A表示羧酸基、磺酸基或磷酸基中的一种；

Y表示NH、S中的一种；

n为1-8的整数；

X选自CO₂、SO₃中的一种；

Z为氢或Na；

所述第二导电高分子选自聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺中的一种或多种。

进一步的，所述第一导电高分子与第二导电高分子的摩尔比为1:0.5-1:6。