鋁電解電容器用陽極箔增容技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、鋁電解電容器因其優(yōu)良的性能、低廉的價(jià)格及可靠的質(zhì)量在通訊市場(chǎng)、生活電器領(lǐng)域、工業(yè)領(lǐng)域等得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，電子產(chǎn)品的快速發(fā)展也對(duì)鋁電解電容器的小型化、高比容等性能提出了更高的要求。而實(shí)現(xiàn)電解電容器小型化、高比容的關(guān)鍵技術(shù)在于有效提高陽極箔的電容。
　　陽極箔的電容計(jì)算公式為C=(εε0S)/d，其中ε0為真空介電常數(shù)(8.85×10-12(F·m-1)），S表示電極板的有效面積，d表示的氧化膜的厚度。無論Al2O3是無定形結(jié)構(gòu)

2、還是晶形結(jié)構(gòu)，其相對(duì)介電常數(shù)ε是確定的，在8～10之間。氧化膜的厚度d可以用公式d=Ea·K表示，其中Ea表示化成電壓，K表示氧化膜的形成常數(shù)。為此，當(dāng)化成電壓Ea一定時(shí)，d是一定的，很難通過減小d的數(shù)值來提高比電容?；谏鲜龇治觯疚耐ㄟ^在腐蝕工藝中引入超聲強(qiáng)化傳質(zhì)來改善鋁箔的發(fā)孔狀態(tài)，即通過優(yōu)化蝕孔形貌，增大S繼而提高C;其次，在化成工藝中引入TiO2-Al2O3復(fù)合介電膜層來增大ε，繼而提高C。主要的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　

3、　(1)在輔助超聲條件下，通過直流電解腐蝕制備高壓電極鋁箔。具體通過計(jì)時(shí)電位、動(dòng)電位極化、循環(huán)伏安、交流阻抗等測(cè)試手段，詳細(xì)研究了超聲強(qiáng)化傳質(zhì)對(duì)腐蝕箔的電化學(xué)行為及界面行為的作用規(guī)律。采用XRD能譜、掃描電鏡及低溫N2吸附等手段對(duì)腐蝕箔進(jìn)行表征。結(jié)果表明超聲攪拌作用有效抑制了氧化鋁膜的生長(zhǎng)，通過增加氧化鋁/電解液界面處Cl-的吸附量促進(jìn)了點(diǎn)蝕的萌生，通過減小氧化鋁/電解液界面處擴(kuò)散層的厚度，即減小電解液的傳質(zhì)阻力，強(qiáng)化了Cl-向孔內(nèi)以及

4、生成產(chǎn)物Al3+、AlCl3向孔外的擴(kuò)散。最終，超聲輔助制備的腐蝕箔的雙電層電容Cdl、蝕孔密度、平均蝕孔孔徑/平均蝕孔深度及孔徑/孔深的均一性都得到了提高。
　　(2)運(yùn)用溶膠—凝膠法在腐蝕箔表面引入了TiO2閥金屬氧化物，化成處理后獲得了高介電常數(shù)的Al2O3-TiO2復(fù)合介電膜層。用掃描電鏡、EDS能譜以及XRD能譜分析了氧化膜的表面形貌、成分及腐蝕箔截面處Ti元素的分布特點(diǎn)。研究結(jié)果表明，經(jīng)過550℃熱處理后，銳鈦礦型Ti