一種金屬聚合物、生產(chǎn)方法及在電容器素子上的形成方法
【專利摘要】一種金屬聚合物，金屬以微米粉末或者納米粉末的形式復合在導電聚合物中，其中金屬包括銀、鈷、銅、鐵、鎳、鉍、錫中的一種或者多種；導電聚合物包括乙炔、苯胺、吡咯、噻吩及其衍生物經(jīng)聚合后生成的具有導電性質的聚合物。本發(fā)明的金屬聚合物應用到固態(tài)電容器能有效降低電容的ESR，提高耐紋波電流能力。
【專利說明】
一種金屬聚合物、生產(chǎn)方法及在電容器素子上的形成方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種電容器素子上面的金屬聚合物，尤其涉及一種金屬聚合物、生產(chǎn) 方法及在電容器素子上的形成方法。
【背景技術】
[0002] 為了解決化石能源日趨短缺帶來的能源危機和化石能源過度使用造成的環(huán)境污 染，新型能源裝置研究引起廣泛關注。與燃料電池、鋰離子電池、化學二次電池相比，超級電 容器功率密度非常高、循環(huán)壽命長，并具有充放電速度快、效率高、對環(huán)境無污染、使用溫度 范圍寬、安全性高等特點。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種應用于固態(tài)電容能有 效降低電容器的ESR，并且提高耐紋波電流能力的金屬聚合物、生產(chǎn)方法及在電容器素子上 的形成方法。
[0004] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提出的技術方案為：一種金屬聚合物，其特征在于： 金屬以微米粉末或者納米粉末的形式復合在導電聚合物中，其中金屬包括銀、鈷、銅、鐵、 鎳、鉍、錫中的一種或者多種；導電聚合物包括乙炔、苯胺、吡咯、噻吩及其衍生物經(jīng)聚合后 生成的具有導電性質的聚合物。
[0005] 上述的金屬聚合物的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：1)金屬粉末的前處理，將微米級或 者納米級的金屬粉末在含有聚硅氧烷的稀溶液中進行前處理，聚硅氧烷的濃度為〇.lwt%~ 20wt%，前處理過程在常溫常壓下進行； 2) 將步驟1)中的金屬粉末烘干； 3) 將步驟2)中的金屬粉末在常溫常壓下分散于含有導電聚合物單體的溶液中，單體溶 液的溶度為1~40wt%，形成含有微米或納米金屬顆粒和聚合單體的懸浮液，在攪拌狀態(tài)下 逐漸將含有氧化劑為芳香族類磺酸鐵的溶液加入至單體懸浮液中，以金屬顆粒為核發(fā)生聚 合反應，形成聚合物包覆金屬顆粒的金屬聚合物。
[0006] 1)將電容器素子浸入含有金屬粉末和導電聚合物單體的懸浮液中；2)將含浸后的 電容器素子在室溫~60 °C溫度條件下干燥;3)將干燥后的電容器素子進行氧化劑含浸，氧 化劑為芳香族類磺酸鐵，氧化劑溶液濃度10~70wt%;4)對含浸氧化劑后的電容器素子進行 進行聚合反應，加熱反應的最高溫度為200°C。
[0007] 上述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，其特征在于：步驟1)中采用重復 含浸的方式，重復含浸的工藝為:將含浸單體后電容器素子干燥后，在室溫~60 °C溫度條件 下干燥30~90min后，將電容器素子進行再次含浸，并且不超過3次； 上述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，優(yōu)選的，步驟1)中采用真空加壓含浸 的方式，加壓含浸的壓力大小范圍為0.01~IMPa; 上述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，優(yōu)選的，步驟1)中采用真空含浸的方 式，含浸時真空度為:0.1~lxl(T4Pa。
[0008] 本發(fā)明中采用重復含浸、加壓含浸或真空含浸的方式提高多孔材料的填充率。
[0009] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明的金屬聚合物能大幅提高固體電解 質的導電性和導熱性，應用到固態(tài)電容器能有效降低電容的ESR，減少電容本身發(fā)熱量的同 時，改善電容的散熱性能，從而提高耐紋波電流能力。
【具體實施方式】
[0010] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結合較佳的實施例對本發(fā)明作更全面、細致地描述， 但本發(fā)明的保護范圍并不限于以下具體的實施例。
[0011] 需要特別說明的是，當某一元件被描述為"固定于、固接于、連接于或連通于"另一 元件上時，它可以是直接固定、固接、連接或連通在另一元件上，也可以是通過其他中間連 接件間接固定、固接、連接或連通在另一元件上。
[0012] 除非另有定義，下文中所使用的所有專業(yè)術語與本領域技術人員通常理解的含義 相同。本文中所使用的專業(yè)術語只是為了描述具體實施例的目的，并不是旨在限制本發(fā)明 的保護范圍。 實施例
[0013] -種金屬聚合物，金屬以微米粉末或者納米粉末的形式復合在導電聚合物中，其 中金屬包括銀、鈷、銅、鐵、鎳、鉍、錫中的一種或者多種;導電聚合物包括乙炔、苯胺、吡咯、 噻吩及其衍生物經(jīng)聚合后生成的具有導電性質的聚合物。金屬含量為0.1~l〇wt%，導電聚 合物含量為90~99.9wt%。
[0014] 本實施例的金屬聚合物的生產(chǎn)方法，包括以下步驟:1)金屬粉末的前處理，將微米 級或者納米級的金屬粉末在含有聚硅氧烷的稀溶液中進行前處理，聚硅氧烷的濃度為 0. lwt%~20wt%，前處理過程在常溫常壓下進行； 2) 將步驟1)中的金屬粉末烘干； 3) 將步驟2)中的金屬粉末在常溫常壓下分散于含有導電聚合物單體的溶液中，單體溶 液的溶度為1~40wt%，形成含有微米或納米金屬顆粒和聚合單體的懸浮液，在攪拌狀態(tài)下 逐漸將含有氧化劑為芳香族類磺酸鐵的溶液加入至單體懸浮液中，以金屬顆粒為核發(fā)生聚 合反應，形成聚合物包覆金屬顆粒的金屬聚合物。
[0015] 本實施例的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，包括以下步驟，1)將電容器 素子浸入含有金屬粉末和導電聚合物單體的懸浮液中；2 )將含浸后的電容器素子在室溫~ 60°C溫度條件下干燥;3)將干燥后的電容器素子進行氧化劑含浸，氧化劑為芳香族類磺酸 鐵，氧化劑溶液濃度10~70wt%;4)對含浸氧化劑后的電容器素子進行進行聚合反應，加熱 反應的最高溫度為200°C。
[0016] 本實施例的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，在步驟1)中采用重復含浸的 方式，重復含浸的工藝為:將含浸單體后電容器素子干燥后，在室溫~60°C溫度條件下干燥 30~90min后，將電容器素子進行再次含浸，并且不超過3次;在其他實施例中，可以采用真 空加壓含浸的方式，加壓含浸的壓力大小范圍為0.01~IMPa;在其他實施例中還可以采用 真空含浸的方式，含浸時真空度為:0.1~IX l(T4Pa。
[0017] 本實施例的金屬聚合物應用到固態(tài)電容器能有效降低電容的ESR，提高耐紋波電 流能力。表一中采用的聚合物為3，4乙撐二氧噻吩(ED0T);銅的質量含量為1%、3%和5%;表一 為是否添加本發(fā)明金屬聚合物10V560yF引線式電容的容量、ESR和耐紋波電流能力的對比 表。
[0018] 表一：
【主權項】
1. 一種金屬聚合物，其特征在于：金屬以微米粉末或者納米粉末的形式復合在導電聚 合物中，其中金屬包括銀、鈷、銅、鐵、鎳、鉍、錫中的一種或者多種;導電聚合物包括乙炔、苯 胺、吡咯、噻吩及其衍生物經(jīng)聚合后生成的具有導電性質的聚合物。2. 根據(jù)權利要求1所述的金屬聚合物，其特征在于:金屬含量為0.1~10wt%，導電聚合 物含量為90~99.9wt%。3. -種如權利要求1或2所述的金屬聚合物的生產(chǎn)方法，其特征在于:包括以下步驟：1) 金屬粉末的前處理，將微米級或者納米級的金屬粉末在含有聚硅氧烷的稀溶液中進行前處 理，聚硅氧烷的濃度為0. lwt%~20wt%，前處理過程在常溫常壓下進行； 2 )將步驟1)中的金屬粉末烘干； 3)將步驟2)中的金屬粉末在常溫常壓下分散于含有導電聚合物單體的溶液中，單體溶 液的溶度為1~40wt%，形成含有微米或納米金屬顆粒和聚合單體的懸浮液，在攪拌狀態(tài)下 逐漸將含有氧化劑為芳香族類磺酸鐵的溶液加入至單體懸浮液中，以金屬顆粒為核發(fā)生聚 合反應，形成聚合物包覆金屬顆粒的金屬聚合物。4. 一種如權利要求1或2所述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，其特征在于： 包括以下步驟，1)將電容器素子浸入含有金屬粉末和導電聚合物單體的懸浮液中；2)將含 浸后的電容器素子在室溫~60 °C溫度條件下干燥;3)將干燥后的電容器素子進行氧化劑含 浸，氧化劑為芳香族類磺酸鐵，氧化劑溶液濃度10~70wt% ; 4)對含浸氧化劑后的電容器素 子進行進行聚合反應，加熱反應的最高溫度為200°C。5. 根據(jù)權利要求4所述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，其特征在于:步驟1) 中采用重復含浸的方式，重復含浸的工藝為:將含浸單體后電容器素子干燥后，在室溫~60 °(：溫度條件下干燥30~90min后，將電容器素子進行再次含浸，并且不超過3次。6. 根據(jù)權利要求4所述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，其特征在于:步驟1) 中采用真空加壓含浸的方式，加壓含浸的壓力大小范圍為0.01~IMPa。7. 根據(jù)權利要求4所述的金屬聚合物在電容器素子上的形成方法，其特征在于:步驟1) 中采用真空含浸的方式，含浸時真空度為:0.1~IX l(T4Pa。
【文檔編號】H01G13/04GK105931863SQ201610302906
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月10日
【發(fā)明人】王安安, 賈明, 張超, 黃家奇
【申請人】湖南艾華集團股份有限公司