CAK35T型集成式高压大容量钽电解电容器的研制

利用多芯并联的阳极制造技术,通过采用高比容钽粉、两段式烧结工艺、工作电解液中添加铜盐、铁盐等去极化剂、改进组装工艺等措施,研制出适用于高精电子整机的高压、小体积、大容量的100 V 600 μF钽电解电容器,对所研制产品进行各项电气性能测试,结果表明,所研制的产品性能完全满足高精电子整机的使用要求.     

Ta-Ta2O5-电解液导电体系界面特性的实验研究

分析了阀金属钽氧化膜的形成过程,伏安特性测试结果表明Ta-Ta2O5-电解液体系具有单向导电性.电场作用下,电解液中O2-跃过氧化膜/电解液界面,在氧化膜中形成定向迁移,同时引发膜内二次电子场助发射是该体系的主要导电机理.实验表明,大量二次电子导致介质膜雪崩式击穿是该体系闪火的主要原因,在电解液中添加适量有机物,可以屏蔽O2-使电解液的闪火电压提高30V以上,从而提高液体钽电解电容器的性能.     

大容量液体钽电容器高温负荷时失效机理研究

对CA35型160 V/47μF液体钽电解电容器进行2 000 h/85℃高温负荷耐久性试验。通过对失效样品的电性能的测试及对样品阳极钽芯表面氧化膜的结构变化的SEM分析,探讨了其失效机理。表明在高温负荷条件下,由于场致晶化和热致晶化的作用,Ta2O5介质膜由无定形态转化为结晶态,介质膜结构发生畸变是引起产品失效的主要原因。     

Ta-Ta2O5-电解液体系界面导电特性的分析与研究

分析了钽电解电容器阳极氧化膜的形成过程,测试了阳极氧化膜工作的伏安特性。实验表明,阳极氧化膜在电场作用下具有整流效应,O2-跃过氧化膜/电解液界面位垒,在氧化膜中形成定向迁移,同时引发介质膜内二次电子的场助发射是该体系的主要导电机理。电解液中添加适量有机物可使电解液的闪火电压提高40 V以上,这有助于提高液体钽电解电容器的性能,扩大其应用范围。     

高频、低ESR钽电解电容器新工艺的开发

从阳极尺寸和结构设计、阴极被膜工艺改进,分析固体钽电容器的等效串联电阻（船尺）值的影响因素,提出了制造高频、低ESR值固体钽电解电容器的新工艺。投入10V／100μF、10V／470μF两种规格产品,结果表明：阳极块厚度控制在1．5-2．1mm时,同一规格产品具有最小体积,接触电阻r金更小;在硝酸锰溶液中添加强氧化剂和表面活性剂,制得的MnO2层的r解更低;同时采用多芯并联结构,能使固体钽电解电容器的ESR值降低到通用钽电容器的ESR值的1／3-1／2,且100kHz时电容量变化值小于20％。     

循环伏安沉积纳米氧化钌基超级电容器电极材料

在三氯化钌(RuCl3)水溶液中,采用循环伏安法在钽电极表面电化学沉积无定形水合氧化钌(RuO2.xH2O)作为超级电容器电极材料。能谱分析表明,在循环伏安负向扫描时Ru3+在钽电极表面还原为钌金属(Ru),沉积的Ru在随后的正向扫描时被氧化为RuO2.xH2O。扫描电镜观测显示出负向扫描沉积的Ru为纳米尺度,因而获得了纳米结构的RuO2.xH2O。由于纳米结构可以提高电极比表面积和显著缩短离子和电子的传输路径,因而获得了具有高电化学活性的RuO2基超级电容器电极材料。循环伏安、恒电流充放电和电化学阻抗谱测试证实,该电极材料在38%(质量分数,下同)的H2SO4溶液中具有接近理想电容器的容量行为,比容量高达730F.g-1(扫描速率为50mV.s-1)。在质量负载为1.2mg.cm-2时,比容量仍高达700F.g-1。另外,其容量在10万次循环后仍保持不变,充放电效率接近100%。并且该方法可以直接在钽金属基底上电化学沉积RuO2.xH2O,避免了在常规电化学沉积法中需要的预涂层。     

高频低ESR钽电解电容器制造技术的实验研究

分析了影响钽电解电容器等效串联电阻（ESR）的因素,通过阳极钽块设计、硝酸锰溶液改性、优化被膜工艺以及多芯并联等措施,提出了高频、低ESR钽电解电容器最佳制造工艺。试验表明,应用新工艺生产的钽电解电容器,其ESR值大约是通用产品ESR值的1/3-1/2,而且多芯并联钽电容器的电容量在100kHz范围内的变化量在20%以内,高频性能有很大改善。