專利名稱：陽(yáng)極極化閥金屬形成陽(yáng)極體的方法及其所用的電解液的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于陽(yáng)極極化閥金屬的電解液(electrolyte)及其使用方法。自從20世紀(jì)40年代開(kāi)始出現(xiàn)鉭“濕塊(wet slug)”電容器以來(lái)，在80-90℃下，使用含水的磷酸陽(yáng)極極化溶液迅速成為了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這類溶液特別適用于陽(yáng)極極化鉭粉末冶金陽(yáng)極體，這些陽(yáng)極體構(gòu)成了電容器的基本組成部分。磷酸陽(yáng)極極化給電介質(zhì)膜帶來(lái)了良好的性能。熟知的是，來(lái)自于陽(yáng)極極化溶液中的磷酸酯在陽(yáng)極氧化物電介質(zhì)中的存在，極大地降低了氧氣穿過(guò)氧化物的遷移率。遷移率的降低使氧氣進(jìn)入基材的遷移最小化，結(jié)果電介質(zhì)比磷酸酯不存在的條件下得到的更穩(wěn)定。大約在1960年以前，含有10-60％乙二醇的稀磷酸含水乙二醇溶液，已經(jīng)取代了含水的磷酸用來(lái)陽(yáng)極極化鉭粉末冶金電容器陽(yáng)極體，在較高的陽(yáng)極極化電壓下更是如此。介電性能的提高可通過(guò)在陽(yáng)極極化溶液中有乙二醇存在來(lái)實(shí)現(xiàn)。乙二醇對(duì)產(chǎn)生優(yōu)良介電性能所起的作用似乎是相當(dāng)復(fù)雜的。乙二醇的存在可以改變電解液的沸點(diǎn)、電解液的電阻率對(duì)溫度變化的響應(yīng)、以及電解液的極限火花放電電壓(ultimate sparking voltage)。在含水的乙二醇/稀磷酸中，鉭上生成陽(yáng)極氧化物膜的二次離子質(zhì)譜(即“SIMS”分析法)分析結(jié)果表明這些膜中有碳存在。目前為止，對(duì)陽(yáng)極氧化物膜的分析過(guò)程中遇到的困難已經(jīng)阻止了對(duì)存在于二醇/磷酸酯形成的膜中碳種類的鑒別。該碳種類可能以乙二醇磷酸酯、諸如草酸酯、甲酸酯或碳酸酯等乙二醇氧化產(chǎn)物、或一些還未想到的形式存在?；烊氲奶挤N類在大約250℃至大約450℃溫度下的熱處理過(guò)程中表現(xiàn)出的強(qiáng)穩(wěn)定性有力地說(shuō)明了混入的種類是碳酸酯。要得到更確切的結(jié)果則需要利用更靈敏的方法對(duì)氧化物膜進(jìn)行分析。陽(yáng)極極化的第二步一般在熱處理之后以便進(jìn)一步增強(qiáng)氧化物的穩(wěn)定性。美國(guó)專利5,716,511描述了一種在鉭和其它閥金屬體上生成陽(yáng)極膜的方法和所用的電解液，其目的是使所得電介質(zhì)膜中的缺陷數(shù)目降到最低。這些電解液通常用在低于約50℃下。為了在鉭粉末冶金致密體(compacts)整個(gè)表面形成相當(dāng)均勻的陽(yáng)極氧化物，該電解液需要的最低含水量約為30％。這與含有乙二醇的電解液是一致的。當(dāng)含水量小于約30％時(shí)，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極極化過(guò)程主要發(fā)生在陽(yáng)極體外表面附近，而陽(yáng)極體的內(nèi)部大部分未被陽(yáng)極化，除非在某一電壓下保持極其長(zhǎng)的時(shí)間(+48小時(shí))。美國(guó)專利6,480,371描述了一種含有鏈烷醇胺和磷酸的陽(yáng)極極化溶液的用途，其目的是使可能的陽(yáng)極極化電壓最大化以及使陽(yáng)極體中聚磷酸酯的沉積最小化。如在美國(guó)專利5,716,511中描述的那樣，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)鏈烷醇胺/磷酸混合物與含水的聚乙烯乙二醇二甲醚一起使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生特別穩(wěn)定的電介質(zhì)膜。美國(guó)專利No.5,716,511中的溶劑與美國(guó)專利No.6,480,371中的電離質(zhì)(ionogens)結(jié)合起來(lái)得到的電解液仍然要求其最低含水量大約為30％，以使粉末冶金陽(yáng)極體內(nèi)陽(yáng)極極化適宜、均勻。英國(guó)專利申請(qǐng)GB 2,168,383描述了一種用于陽(yáng)極極化多種閥金屬的方法，該方法采用了磷酸、或電解液和水可溶性磷酸鹽的極性非質(zhì)子溶劑的溶液，其含有小于2％水。對(duì)許多閥金屬來(lái)說(shuō)，在電流密度約1毫安培/平方厘米或更低，且低于約30℃下使用這些電解液會(huì)獲得最好的效果。美國(guó)專利5,185,075中增加了GB 2,168,383所述溶液的含水量，工作溫度達(dá)50℃或更低，以陽(yáng)極極化99.997％純鈦。一般說(shuō)來(lái)，GB 2,168,383中描述的溶劑和美國(guó)專利5,185,075中所做的改變都不適用于陽(yáng)極極化粉末冶金陽(yáng)極。這些專利中的電解液的含水量低，陽(yáng)極的內(nèi)部不能均勻地被磷酸/非質(zhì)子極性溶劑溶液陽(yáng)極極化。已知某些極性非質(zhì)子溶劑傾向于和質(zhì)子化的胺形成復(fù)合體(complexes)。所述復(fù)合體產(chǎn)生非水溶液，該非水溶液跟含有相同的胺和酸但不與質(zhì)子化的胺形成強(qiáng)復(fù)合體的非水溶劑中形成的溶液相比導(dǎo)電性更好。與質(zhì)子化胺形成復(fù)合體的極性非質(zhì)子溶劑的例子包括N-烷基胺，例如二甲基甲酰胺。與質(zhì)子化胺形成復(fù)合體的傾向較低的極性非質(zhì)子溶劑的例子包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、4-丁內(nèi)酯(butylrolactone)、丙烯碳酸酯、四甲基脲、和環(huán)丁砜(四亞甲基砜)。二甲基亞砜是與質(zhì)子化胺形成復(fù)合體的溶劑組中的其中一種。二甲基亞砜與質(zhì)子化胺形成復(fù)合體的傾向相當(dāng)大以至于二甲基亞砜已經(jīng)用做電解電容器工作或填充電解液的一個(gè)組分。美國(guó)專利4,812,951描述了25％二甲基亞砜取代了等量的電容器原始溶劑后帶來(lái)的效果。結(jié)果是低溫電阻率降低以及使電解液電阻率隨溫度改變的變化值最小化。
發(fā)明概要本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于陽(yáng)極極化閥金屬的電解液及其使用方法。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種含水電解液，其適合于陽(yáng)極極化閥金屬而未使陽(yáng)極內(nèi)部的陽(yáng)極極化最小化。一個(gè)特殊的特征是在高pH下陽(yáng)極極化且未降低其效果而在氧化物層中仍然混有磷酸酯的能力
另一個(gè)特殊的特征是在氧化物層中混有磷酸酯且無(wú)多余的磷酸酯沉積的能力。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所了解的那樣，一種用于陽(yáng)極極化金屬的電解質(zhì)溶液和包括所述陽(yáng)極極化金屬的電容器具備這些和其它優(yōu)勢(shì)。所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水，按重量計(jì)約0.1％至20％電離質(zhì)以及非質(zhì)子極性溶劑。所述電離質(zhì)包括磷酸和一種鏈烷醇胺，其量和比例足以保持pH值為大約4至大約9。另一個(gè)實(shí)施例提供了一種陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其包括步驟a)提供一種閥金屬；b)將所述閥金屬放進(jìn)電解液，所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水；按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)；及非質(zhì)子極性溶劑；所述電離質(zhì)包括磷酸；以及一種鏈烷醇胺，其中電離質(zhì)的量和比例足以保持pH值為大約4至大約9；以及c)對(duì)所述閥金屬施加陽(yáng)極極化電壓。另一個(gè)實(shí)施例提供了制造電容器的方法
a)提供一種閥金屬；b)將所述閥金屬放進(jìn)電解液，所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水；按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)；及非質(zhì)子極性溶劑；所述電離質(zhì)包括磷酸；以及一種鏈烷醇胺，其中電離質(zhì)的量和比例足以保持pH值為大約4至大約9；c)對(duì)所述閥金屬施加陽(yáng)極極化電壓，以一陽(yáng)極極化的陽(yáng)極；以及d)制造包含所述陽(yáng)極極化的陽(yáng)極的電容器。
發(fā)明詳述
經(jīng)過(guò)辛勤的研究，本申請(qǐng)的發(fā)明人已經(jīng)研發(fā)出一種適用于pH值為4-9的含水陽(yáng)極極化溶液，該溶液包括鏈烷醇胺和非質(zhì)子極性溶劑。本發(fā)明人也研發(fā)出一種改進(jìn)的方法，該方法利用本發(fā)明的陽(yáng)極極化溶液來(lái)陽(yáng)極極化陽(yáng)極。在特定的陽(yáng)極極化的應(yīng)用中，期望使用含水量小于約30％的陽(yáng)極極化溶液。當(dāng)在較高電壓下陽(yáng)極極化鈮或鈮的低價(jià)氧化物粉末冶金陽(yáng)極或在較高電壓下陽(yáng)極極化由精細(xì)鉭粉末制成的粉末冶金鉭陽(yáng)極時(shí)尤需如此。對(duì)于在粉末冶金陽(yáng)極的間隙中生成均勻的陽(yáng)極氧化物，在陽(yáng)極極化電解液中使用常規(guī)有機(jī)溶劑時(shí)，較高的水含量是必須的，所述的有機(jī)溶劑諸如乙二醇、二甘醇、聚乙二醇300、四甘醇二甲醚等。在上述陽(yáng)極極化的應(yīng)用中，通常要求在低于約50℃的溫度下進(jìn)行陽(yáng)極極化，以使陽(yáng)極氧化物膜中的反應(yīng)速率和裂紋萌生降到最低。正如上文所描述的那樣，使用水含量小于約30％水的電解液時(shí)，在粉末冶金陽(yáng)極體內(nèi)很難生成均勻的陽(yáng)極氧化物，在較低的陽(yáng)極極化溫度下，在粉末冶金陽(yáng)極體內(nèi)生成非均勻的陽(yáng)極氧化物膜的傾向大大加重。使用含磷酸為電離質(zhì)的低水含量的電解液，并在低于約80℃的溫度下工作，也會(huì)使在粉末冶金陽(yáng)極體間隙中不期望的聚磷酸酯沉積更糟。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)添加某些胺到磷酸的有機(jī)溶劑溶液并無(wú)磷酸胺鹽的沉淀，可以調(diào)節(jié)磷酸的有機(jī)溶劑溶液的pH值更高，即更接近中性pH4-9的范圍，該范圍適用于陽(yáng)極極化對(duì)酸敏感的基材。更優(yōu)選pH值是約6至約8。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能獲得最好效果的鏈烷醇胺包括單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基二乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺(二甲基氨基乙氧基乙醇)。這些溶劑可阻止有機(jī)溶劑溶液中高濃度的磷酸的沉淀。最優(yōu)選二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。磷酸和鏈烷醇胺可共同來(lái)表示電離質(zhì)。磷酸量與鏈烷醇胺量的比例基于待獲得的pH值來(lái)決定。在pH值的限制范圍內(nèi)，為了得到較低的電阻率，優(yōu)選增加鏈烷醇胺的量。優(yōu)選地，按重量計(jì)，電離質(zhì)的總含量至少占電解液總量的約0.1％至約20％。優(yōu)選地，按重量計(jì)，電離質(zhì)的量至少占電解液總量的約0.1％至約15％。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，按重量計(jì)，磷酸的量占電解液總量的約0.5％至約5％。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，鏈烷醇胺的量占電解液總量的約0.5％至約7％。不幸的是，在大多數(shù)有機(jī)溶劑中的磷酸和諸如二甲基乙醇胺或二甲基乙氧基乙醇胺等鏈烷醇胺的溶液，不適宜用來(lái)陽(yáng)極極化粉末冶金陽(yáng)極致密體，除非該溶液中含有最少約30％的水。含水量小于約30％時(shí)便會(huì)出現(xiàn)非均勻氧化物的生成。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，有強(qiáng)傾向性與諸如低級(jí)N-烷基酰胺(例如二甲基甲酰胺)等質(zhì)子化胺，及尤其二甲基亞砜形成復(fù)合體的極性非質(zhì)子溶劑，可以用作含有磷酸組合鏈烷醇胺作為電離質(zhì)的陽(yáng)極極化電解液的溶劑部分。所述電離質(zhì)在這些電解液中更易電離。電離作用的增加導(dǎo)致了粉末冶金陽(yáng)極的間隙中更大的導(dǎo)電率。本發(fā)明的電解液中經(jīng)陽(yáng)極極化的粉末冶金、或其它多孔陽(yáng)極體的間隙中，胺/磷酸電離質(zhì)的較高電離作用，使電解液水含量有可能降低到低于30％這一諸如乙烯乙二醇等常規(guī)陽(yáng)極極化溶劑所必須的最小值的水平。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，電解液的水含量應(yīng)大于約5％，以確保在諸如粉末冶金陽(yáng)極體等多孔陽(yáng)極體的間隙中形成均勻的氧化物。對(duì)于本發(fā)明而言，電解液的水含量指的是自由水或未結(jié)合的水，而不是指電解液中的磷酸組分的結(jié)合水的含量。可以認(rèn)為磷酸是氧化磷與水的化學(xué)結(jié)合物。舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，1當(dāng)量的P2O5可與3當(dāng)量的水結(jié)合生成2當(dāng)量的磷酸即H3PO4。含在磷酸分子中的水對(duì)于本發(fā)明而言并不認(rèn)為是溶液水。陽(yáng)極是一種閥金屬，優(yōu)選自鈦、鎢、鉻、鋁、鋯、鉿、鋅、釩、鈮、鉭、鉍、銻及其混合物、合金和金屬玻璃組合物。鉭是最優(yōu)選的陽(yáng)極。陰極是具有半導(dǎo)電或假導(dǎo)電涂層的導(dǎo)電金屬。該涂層可以是氧化物、氮化物、碳化物或碳氮化物。合適的陰極金屬包括鉭、鈦、鎳、銥、鉑、鈀、金、銀、鈷、鉬、釕、錳、鎢、鐵、鋯、鉿、銠、釩、鋨、及鈮。特別優(yōu)選的陰極電極包括在鈦基材上形成的多孔釕氧化物膜。
實(shí)施例1
制備了一種電解質(zhì)溶液含有180克二甲基亞砜；30克去離子水；10克含1.5克水的85％的磷酸和10克的二甲基乙醇胺。用pH試紙測(cè)得pH值約為約6-7。在1kHz、29℃時(shí)，測(cè)得電阻率約為1,090ohm-cm，且水含量按重量計(jì)約為13.7％。將該電解質(zhì)溶液放置于250毫升的不銹鋼燒杯中，該不銹鋼燒杯作為陰極連接。自H.C.Starck QR-12鉭粉末，重1.91克，及自80℃下稀磷酸陽(yáng)極極化到150伏后有4,200微庫(kù)侖(即，微法-伏)CV積的一組陽(yáng)極，制得陽(yáng)極，在約25℃，電流強(qiáng)度20毫安培下，于上述溶液中陽(yáng)極極化到50伏。該陽(yáng)極在此電壓下保持約7.5小時(shí)。隨后清洗、干燥該陽(yáng)極，接著在磷酸氫二鉀水溶液中測(cè)量其電容量。測(cè)得的電容量為100.5微法。一方面可以利用Torrisi公式V1T1＝V2T2計(jì)算出25℃時(shí)的50伏陽(yáng)極極化電壓相當(dāng)于多少80℃時(shí)的陽(yáng)極極化電壓，公式中V表示陽(yáng)極極化電壓，T表示陽(yáng)極極化電解液的溫度(開(kāi)氏溫度)。這樣對(duì)本實(shí)施例而言，25℃時(shí)的50伏相當(dāng)于80℃時(shí)的42伏。隨后計(jì)算出在本發(fā)明的電解液中陽(yáng)極極化后該陽(yáng)極的CV值為42伏乘以101.5微法，得積為4263微法-伏。所得結(jié)果與通過(guò)磷酸陽(yáng)極極化的這一組陽(yáng)極的4200CV積幾乎一致。該陽(yáng)極內(nèi)部經(jīng)過(guò)了均勻地陽(yáng)極極化處理。
實(shí)施例2
選自與實(shí)施例1中所用的同一組中的另一個(gè)陽(yáng)極，在與實(shí)施例1相同的電解液中被陽(yáng)極極化處理。在此例中，在20毫安培，25℃下，該陽(yáng)極被陽(yáng)極極化到125伏。該陽(yáng)極在此電壓下保持約19小時(shí)。隨后清洗、干燥該陽(yáng)極，接著和例1中一樣，測(cè)量其電容量。電容量為38.95微法。再次，使用Torrisi公式，25℃下的125伏相當(dāng)于80℃下的105.9伏。接著用38.95微法乘以105.9伏計(jì)算出CV積為4,125CV。所得結(jié)果與在稀磷酸中處理后的同一組陽(yáng)極的4200CV積幾乎一致。該陽(yáng)極內(nèi)部經(jīng)過(guò)了均勻地陽(yáng)極極化處理。
實(shí)施例3
按照下述配方配制一種具有更高電壓容量的電解液900毫升二甲基亞砜；100毫升去離子水；13.0克包含2克水的85％磷酸；及10.5克的二甲基乙醇胺。用pH試紙測(cè)得pH值約為6。在1kHz、23℃時(shí)，測(cè)得電阻率約為2,400ohm-cm，且水含量按重量計(jì)約為10％。選自與實(shí)施例1和2中所用的同一組次中的一陽(yáng)極，在25℃下，陽(yáng)極極化到240伏。然后該陽(yáng)極在此電壓下保持約21小時(shí)。隨后清洗、干燥該陽(yáng)極，測(cè)得電容量為20.2微法。再次使用Torrisi公式，25℃下的240伏相當(dāng)于約203.4伏。然后，用20.2微法乘以203.4伏即得CV積為約4,109微法-伏。所得結(jié)果與在80℃下稀磷酸中陽(yáng)極極化至150伏的同一組陽(yáng)極的4200CV積幾乎完全一致。表1提供了實(shí)施例1-3中不同電壓下的CV積。
表1
實(shí)施例4
為了詳細(xì)說(shuō)明低級(jí)N-烷基酰胺的使用，制備了一種電解液包括180克二甲基甲酰胺；20克去離子水、10克包含1.5克水的85％磷酸；和13.3克二甲基乙氧基乙醇胺。用pH試紙測(cè)得pH值約為6-7。在1kHz、32℃下，測(cè)得電阻率約為1,250ohm-cm，且水含量按重量計(jì)約為9.6％。選自與實(shí)施例1-3中所用的同一組次中的陽(yáng)極，在電流強(qiáng)度20毫安培，21℃下，陽(yáng)極極化到50伏。該陽(yáng)極在此電壓下保持約5小時(shí)。隨后用去離子水清洗、干燥該陽(yáng)極，然后在磷酸氫二鉀水溶液中測(cè)電容量。測(cè)得電容量為100.3微法。使用Torrisi公式，21℃下的50伏相當(dāng)于80℃下的約41.6伏。接著用100.3微法乘以41.6伏即得4,172微法-伏的CV。所得結(jié)果又一次與在80℃下稀磷酸中陽(yáng)極極化至150伏的同組次陽(yáng)極的4200μF-V各陽(yáng)極CV積值幾乎一致。因此本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可利用低級(jí)N-烷基酰胺和二甲基亞砜所與質(zhì)子化胺形成復(fù)合體的強(qiáng)列傾向性來(lái)制備陽(yáng)極極化電解液，該電解液包含大于約5％并小于約30％的水，且其在低于約50℃的溫度下，適用于多孔陽(yáng)極體的陽(yáng)極極化。通過(guò)特別強(qiáng)調(diào)的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)地說(shuō)明了本發(fā)明。從本發(fā)明披露的內(nèi)容很容易理解，可采用其他實(shí)施方式、改進(jìn)、修改、替換，且并未超出本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍具體由所附的權(quán)利要求來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種用于陽(yáng)極極化金屬的電解質(zhì)溶液，其包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水；按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)，其包括磷酸；和鏈烷醇胺，其中電離質(zhì)的量足以保持pH值為大約4至大約9；以及非質(zhì)子極性溶劑。
2.權(quán)利要求1的電解液，其中所述的鏈烷醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基二乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
3.權(quán)利要求2的電解液，其中所述的鏈烷醇胺選自二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
4.權(quán)利要求1的電解液，其中所述的非質(zhì)子極性溶劑包括N-烷基酰胺。
5.權(quán)利要求4的電解質(zhì)，其中所述的N-烷基酰胺選自二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。
6.權(quán)利要求1的電解液，其中所述的非質(zhì)子極性溶劑包括二甲基亞砜。
7.權(quán)利要求1的電解液包括按重量計(jì)約0.1％至約15％的所述電離質(zhì)。
8.權(quán)利要求7的電解液包括按重量計(jì)約0.5％至約5％的磷酸。
9.權(quán)利要求7的電解液包括按重量計(jì)約0.5％至約7％的鏈烷醇胺。
10.一種由權(quán)利要求1中的電解液陽(yáng)極極化的陽(yáng)極。
11.權(quán)利要求10的陽(yáng)極包括閥金屬，所述閥金屬選自鈦、鎢、鉻、鋁、鋯、鉿、鋅、釩、鈮、鉭、鉍、銻及其混合物、合金和金屬玻璃組合物。
12.權(quán)利要求11的陽(yáng)極，其中所述的陽(yáng)極包括鉭。
13.一種電容器，其包括權(quán)利要求12所述的陽(yáng)極。
14.一種陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其包括以下步驟提供一種閥金屬；將所述閥金屬放進(jìn)電解液，所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水；按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)，所述電離質(zhì)包括磷酸；和鏈烷醇胺，其中電離質(zhì)量足以保持pH值為大約4至大約9；以及非質(zhì)子極性溶劑；以及對(duì)所述閥金屬施加陽(yáng)極極化電壓。
15.權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其中所述的鏈烷醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基二乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
16.權(quán)利要求15所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其中所述的鏈烷醇胺選自二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
17.權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其中所述的非質(zhì)子極性溶劑包括N-烷基酰胺。
18.權(quán)利要求17所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其中所述的N-烷基酰胺選自由二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺組成的一組。
19.權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，其中所述的非質(zhì)子極性包括二甲基亞砜。
20.權(quán)利要求14所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，包括按重量計(jì)約0.1％至約15％的所述電離質(zhì)。
21.權(quán)利要求20所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，包括按重量計(jì)約0.5％至約5％的所述磷酸。
22.權(quán)利要求20所述的陽(yáng)極極化陽(yáng)極的方法，包括按重量計(jì)約0.5％至約7％的所述鏈烷醇胺。
23.由權(quán)利要求14的方法陽(yáng)極極化的陽(yáng)極。
24.權(quán)利要求23的陽(yáng)極，其中所述的閥金屬選自鈦、鎢、鉻、鋁、鋯、鉿、鋅、釩、鈮、鉭、鉍、銻及其混合物、合金和金屬玻璃組合物。
25.權(quán)利要求24的陽(yáng)極，其中所述的閥金屬包括鉭。
26.包括權(quán)利要求25的陽(yáng)極的電容器。
27.一種由下述方法制得的電容器提供一種閥金屬；將所述閥金屬放進(jìn)電解液，所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水；按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)，所述電離質(zhì)包括磷酸；和鏈烷醇胺，其中電離質(zhì)的量足以保持pH值為大約4至大約9；以及非質(zhì)子極性溶劑；以及對(duì)所述閥金屬施加陽(yáng)極極化電壓，以形成經(jīng)陽(yáng)極極化的陽(yáng)極；形成有所述經(jīng)陽(yáng)極極化的陽(yáng)極的電容器。
28.權(quán)利要求27的電容器，其中所述的鏈烷醇胺選自單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、乙基二乙醇胺、二乙基乙醇胺、二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
29.權(quán)利要求28的電容器，其中所述的鏈烷醇胺選自二甲基乙醇胺和二甲基乙氧基乙醇胺。
30.權(quán)利要求27的電容器，其中所述的非質(zhì)子極性溶劑包括N-烷基酰胺。
31.權(quán)利要求30的電容器，其中所述的N-烷基酰胺選自二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺。
32.權(quán)利要求31的電容器，其中所述的非質(zhì)子極性溶劑包括二甲基亞砜。
33.權(quán)利要求27的電容器，其中所述電解液包括按重量計(jì)約0.1％至約15％的電離質(zhì)。
34.權(quán)利要求33的電容器，其中所述電解液包括按重量計(jì)約0.5％至約5％的磷酸。
35.權(quán)利要求33的電容器，其中所述電解液包括按重量計(jì)約0.5％至約7％所述鏈烷醇胺。
36.權(quán)利要求27的電容器，其中所述閥金屬選自鈦、鎢、鉻、鋁、鋯、鉿、鋅、釩、鈮、鉭、鉍、銻及其混合物、合金和金屬玻璃組合物。
37.權(quán)利要求36的電容器，其中所述的閥金屬包括鉭。
全文摘要
一種用于陽(yáng)極極化金屬的電解質(zhì)溶液和包括所述陽(yáng)極極化金屬的電容器。所述電解液包括按重量計(jì)大于約5％并小于約30％的水，和按重量計(jì)約0.1％至20％的電離質(zhì)以及非質(zhì)子極性溶劑。所述電離質(zhì)包括磷酸和一種鏈烷醇胺，其量和比例足以保持pH值為大約4至大約9。
文檔編號(hào)C25D11/04GK1806068SQ200480016829
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者布萊恩·約翰·麥樂(lè)迪, 約翰·托尼·凱納德, 大衛(wèi)·亞歷山大·惠勒 申請(qǐng)人:凱米特電子公司