[发明专利]一种固态钽电解电容器及其制备方法

权利要求书

1.一种固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)准备带有阳极引出端和介质层的钽块；

2)将钽块浸入水溶性导电聚合物S-PEDOT中，取出烘干；

3)重复步骤2)操作，直至钽块表面完全被水溶性导电聚合物S-PEDOT包覆，制得钽块阴极；

4)在钽块阴极表面滴涂导电碳浆，室温固化后，滴涂银浆，然后放置银丝作为阴极引出端，制得固态钽电容器；

其中，所述水溶性导电聚合物S-PEDOT的结构式如下：

其中，n＝50～100。

2.根据权利要求1所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，步骤2)中，钽块浸入水溶性导电聚合物S-PEDOT中的时间为3～60min，烘干条件为80～200℃下处理6～48h。

3.根据权利要求1所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，步骤3)所述重复步骤2)操作次数为3～15次。

4.根据权利要求1所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，所述水溶性导电聚合物S-PEDOT是由水溶性单体材料、氧化剂和溶剂按照(0.2-2)g:(0.1-3)g:(0.5-5)mL的用量比充分混合搅拌均匀后制得；

所述水溶性单体材料的结构式如下：

5.根据权利要求4所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，所述氧化剂为高锰酸钾、对甲基苯磺酸铁、过硫酸钠和过硫酸铵中的一种或多种；所述溶剂为水、硫酸、柠檬酸、草酸、硼酸、己二酸、磷酸、水杨酸和酒石酸中的一种或多种；搅拌反应时间为3～48h。

6.根据权利要求4或5所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，所述水溶性单体材料的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将3、4-二羟基噻吩-2、5-二羧酸二乙基酯、碳酸钾和C₃H₆OBr₂溶解在N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜混合溶剂中进行反应，得到混合溶液；

步骤2：在混合溶液中加入氢氧化钾溶液，并加入酸性溶液进行酸化处理得到2-(羟甲基)-2,3-二氢噻吩并[3,4-B][1,4]二氧杂环己烯-5，7-二羧酸；

步骤3：将2-(羟甲基)-2,3-二氢噻吩并[3,4-B][1,4]二氧杂环己烯-5，7-二羧酸、氧化铜和催化剂混合反应，得到羟甲基EDOT；

步骤4：将羟甲基EDOT、氢化钠和C₅H₁₀O₂S溶解在四氢呋喃溶液中进行反应，蒸馏四氢呋喃后，制得水溶性单体材料。

7.根据权利要求6所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，反应配比用量为：

步骤1中，3、4-二羟基噻吩-2、5-二羧酸二乙基酯、碳酸钾和C₃H₆OBr₂的质量比为(0.1-2)：(0.2-1)：(0.2-3)；混合溶剂中N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的体积比为(0.1～0.5)：2；

步骤2中，混合溶液与氢氧化钾溶液的体积比为(0.5-6)：(0.1-2)，加入的酸性溶液与氢氧化钠溶液的体积比为1.5：1；

步骤3中，2-(羟甲基)-2,3-二氢噻吩并[3,4-B][1,4]二氧杂环己烯-5，7-二羧酸、氧化铜和催化剂的质量比为(0.1-2)：(1-4)：(0.1-0.4)；

步骤4中，羟甲基EDOT、氢化钠和C₅H₁₀O₂S和四氢呋喃溶液的质量比为(1-2)：(0.3-1)：(0.3-1)：(1-5)。

8.根据权利要求6所述的固态钽电解电容器的制备方法，其特征在于，所述酸性溶液为硫酸、硝酸、磷酸、盐酸和C1-C10有机多元酸其中的一种或多种；所述催化剂为吡啶、异喹啉、喹啉和8-羟基喹啉铜中的一种或多种。