JPH02294009A - 固体電解コンデンサ - Google Patents
固体電解コンデンサInfo
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- JPH02294009A JPH02294009A JP11442889A JP11442889A JPH02294009A JP H02294009 A JPH02294009 A JP H02294009A JP 11442889 A JP11442889 A JP 11442889A JP 11442889 A JP11442889 A JP 11442889A JP H02294009 A JPH02294009 A JP H02294009A
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Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、良好な皮膜修復性を有する７．７，８．８−
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る． ［従来の技術】 ？．７．８．８−テトラシアノキノジメタン（以下、Ｔ
ＣＮＱと略す）からなるイオンラジカル塩を固体電解質
とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリンある
いはイソキノリンをカチオンとし、ＴＣＮＱをア二オン
とするＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩（特開昭５８−１９１４１４
号》を加熱融解し，冷却固化したものを固体電解質した
ものが良く知られている．なお、これらＴＣＮＱ１！塩
のカチオンにおいて、そのＮ位は炭素数２〜ｌ８までの
中で選ばれたアルキル基で置換されている．Ｔ Ｃ Ｎ
Ｑｍ塩を加熱融解し，冷却固化するという方法は、エ
ッチングを施されたアルミニウム箔あるいはタンタル焼
結体にＴＣＮＱｍ塩を融解状態で含浸することができる
ので、好ましいものである．しかし，その反面Ｔ Ｃ
Ｎ Ｑｌｌ塩の融解温度が高温度であったり，または融
解時間が長時間であると，有機半導体であるＴＣＮＱｍ
塩が分解し、絶縁体に変質してしまうものである．
テトラシアノキノジメタンからなるイオンラジカル塩を
固体電解質とする固体電解コンデンサに関するものであ
る． ［従来の技術】 ？．７．８．８−テトラシアノキノジメタン（以下、Ｔ
ＣＮＱと略す）からなるイオンラジカル塩を固体電解質
とする固体電解コンデンサとして、例えばキノリンある
いはイソキノリンをカチオンとし、ＴＣＮＱをア二オン
とするＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩（特開昭５８−１９１４１４
号》を加熱融解し，冷却固化したものを固体電解質した
ものが良く知られている．なお、これらＴＣＮＱ１！塩
のカチオンにおいて、そのＮ位は炭素数２〜ｌ８までの
中で選ばれたアルキル基で置換されている．Ｔ Ｃ Ｎ
Ｑｍ塩を加熱融解し，冷却固化するという方法は、エ
ッチングを施されたアルミニウム箔あるいはタンタル焼
結体にＴＣＮＱｍ塩を融解状態で含浸することができる
ので、好ましいものである．しかし，その反面Ｔ Ｃ
Ｎ Ｑｌｌ塩の融解温度が高温度であったり，または融
解時間が長時間であると，有機半導体であるＴＣＮＱｍ
塩が分解し、絶縁体に変質してしまうものである．
一方．本発明は比抵抗値が小さい値を有し，熱的にも安
定である新規有機半導体《新規化合物》としてのＮ一置
換一ペンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩を固体電解質とし
たものである．これにより高性能で信頼性の高い固体電
解コンデンサを提供するものである． ［発明の匿要］ 本発明に係る固体電解コンデンサの基本的な構成は、陽
極酸化（化成）により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作
用金属（例久ば、アルミニウム、タンタル、チタンおよ
びこれらの合金）を第１の電極とし、第２の電極（対極
）との間に直接あるいはセパレータな介在させてＴＣＮ
Ｑｆｉ塩からなる固体電解質を有するものである，ＴＣ
ＮＱｍ塩としては上述したようにＮ一置換一ベンゾイミ
ダゾールＴＣＮＱ錯塩である．ここで、Ｎ一置換一ベン
ゾイミダゾールＴＣＮＱｍ塩の横道式を示すと次のよう
になる． Ｎ−置換一ベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩の構造式 式［１１中，ｍは１モルのｊａ塩に含まれる中性７．７
．８．８−テトラシアノキノジメタンのモル数に対応す
る正の１７（０．５〜１．５）を意味する．ＲはＣ，〜
Ｃ ｌ８のアルキル基またはベンジル基を示す． 次に、Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ ｔａ
塩の合成方法について述べる．０．ＯＬ７モルのペンゾ
イミダゾールと０．０３４モルのヨウ化メチルをフラス
コ内で約４０〜４５［”Ｃ］にウォーターバスで熱して
攪拌すると、４級化反応が起こる．この溶液を冷却して
得られるヨウ化一Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールの０
．００３８モルなアセトニトリルに沸騰状態で溶解し．
０．００５７モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解した沸騰状態の
アセトニトリル溶液と混合する．その後，約ＩＯ時間、
５℃で放置することにより、Ｎ−メチルベンゾイミダゾ
ールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の針状結晶が得られる．この結
晶を少量のアセトニトリルで洗浄し，さらにメタノール
で洗液が着色しなくなるまで洗浄した後，エーテルで洗
浄し，乾燥し、固体電解コンデンサに適用する． この合成工程において、ヨウ化メチルに代えて，コウ化
エチル、ヨウ化プロビル，ヨウ化ブチル・・・またはヨ
ウ化ベンジルを使用すれば、それぞれＮ一エチルーベン
ゾイミタゾールＴＣＮＱ錯塩、Ｎ − ｎ−ブロビルー
ベンゾイミダゾールＴＣＮＱｍ塩、Ｎ − ｎ−プチル
ーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｔ８塩・・・また
はＮ−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱｆｉ塩を
得る．Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ
錯塩の比抵抗値は５．３４［Ω・ｃｍ］．Ｎ−エチルー
ベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩の比抵抗値は８
．９７［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ｎ−プロビルーベンゾイミダ
ゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩の比抵抗値は３．８５［Ω・
ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ
Ｎ Ｑｌｌ塩の比抵抗値は９．９０ ［Ω・ｃｍｌ．Ｎ
−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱｆｉ塩の比抵
抗値は６．７８ ［Ω・ｃｍｌであった・ ［実施例］ 次に、上述のようにして得たＮ−置換一ベンゾイミダゾ
ールＴＣＮＱ錯塩を電解コンデンサに適用した実施例に
ついて述べる． （実施例ｌ） Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴｃＮＱｉ＋＝をアセ
トニトリル中に溶解し、飽和溶液とする．次に、この溶
液中にコンデンサ素子を浸漬し、その後５０〜６０［”
Ｃ］で真空乾燥を行い、溶媒のアセトニトリルを飛敗さ
せた．この操作を３回繰返し行なった．コンデンサ素子
は電極として表面を約ＩＯ倍にエッチングしたアルミニ
ウム箔を用い，さらに表面を化成処理した酸化皮膿を形
成したものである．電解質の含浸後にコロイダルカーボ
ンを塗布し、その後に銀ペーストを塗布し、リード線を
ハンダ付けし、外装することにより定格容量１．０Ｅμ
Ｆ】の陽極に対して容量１．０ＦμＦ］．ｒｌｌ失３．
４［％］の固体電解コンデンサを得た． （実施例２） 実施ＰｌｉｌｌｌのＮ−メチルーベンゾイミダゾールＴ
Ｃ Ｎ Ｑ ｔＦ１塩に代えてＮ − ｎ−プロビルー
ベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩を使用し、実施例ｌと
同様の手法・構成により容量１．０［μＦｌ，損失２．
９［％］の固体電解コンデンサを得た．（実施例３） 実施例ｌのＮ−メチルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯
塩に代えてＮ−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ
ｍ塩を使用し、実施例ｌと同様の手法・構成により容量
１．ｏ ［ｕＦ］ ．損失３ ９［％】の固体電解コン
デンサを得た．上述のようにして得た本発明に係る固体
電解コンデンサ（定格２５ ［Ｖ］ ・１．０ ［ｕＦ
］ ） の寿命特性比較を第１表に示す．第１表中，静
電容ｌ値および損失角の正接は周波数が１２０［Ｈｚ
］での値である．漏れ電流は、定格電圧（２５ ［Ｖ１
）印加１分後に測定した値である．引続き，本発明の
他の実施例について述べる．（実施例４） Ｎ一エチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ膳塩と
ラクトン系化合物、例えばγ−プチロラクトンの化合物
４０ ［ｍｇｌを直径５．Ｏ ［ｍｍｌのアルミニウム
ケースに充填し、１７０［’Ｃ］ まで約１０秒で加熱
し，溶解した．その中にアルミニウム箔からなる陽極箔
と陰極箔をセパレー夕を介して巻回した巻取コンデンサ
素子を浸漬し、浸漬後約１２秒で冷却した．なお、電解
質の含漫に先立ち、コンデンサ素子はｌ７０
定である新規有機半導体《新規化合物》としてのＮ一置
換一ペンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩を固体電解質とし
たものである．これにより高性能で信頼性の高い固体電
解コンデンサを提供するものである． ［発明の匿要］ 本発明に係る固体電解コンデンサの基本的な構成は、陽
極酸化（化成）により表面に陽極酸化皮膜を有する弁作
用金属（例久ば、アルミニウム、タンタル、チタンおよ
びこれらの合金）を第１の電極とし、第２の電極（対極
）との間に直接あるいはセパレータな介在させてＴＣＮ
Ｑｆｉ塩からなる固体電解質を有するものである，ＴＣ
ＮＱｍ塩としては上述したようにＮ一置換一ベンゾイミ
ダゾールＴＣＮＱ錯塩である．ここで、Ｎ一置換一ベン
ゾイミダゾールＴＣＮＱｍ塩の横道式を示すと次のよう
になる． Ｎ−置換一ベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩の構造式 式［１１中，ｍは１モルのｊａ塩に含まれる中性７．７
．８．８−テトラシアノキノジメタンのモル数に対応す
る正の１７（０．５〜１．５）を意味する．ＲはＣ，〜
Ｃ ｌ８のアルキル基またはベンジル基を示す． 次に、Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ ｔａ
塩の合成方法について述べる．０．ＯＬ７モルのペンゾ
イミダゾールと０．０３４モルのヨウ化メチルをフラス
コ内で約４０〜４５［”Ｃ］にウォーターバスで熱して
攪拌すると、４級化反応が起こる．この溶液を冷却して
得られるヨウ化一Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールの０
．００３８モルなアセトニトリルに沸騰状態で溶解し．
０．００５７モルのＴＣＮＱ錯塩を溶解した沸騰状態の
アセトニトリル溶液と混合する．その後，約ＩＯ時間、
５℃で放置することにより、Ｎ−メチルベンゾイミダゾ
ールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩の針状結晶が得られる．この結
晶を少量のアセトニトリルで洗浄し，さらにメタノール
で洗液が着色しなくなるまで洗浄した後，エーテルで洗
浄し，乾燥し、固体電解コンデンサに適用する． この合成工程において、ヨウ化メチルに代えて，コウ化
エチル、ヨウ化プロビル，ヨウ化ブチル・・・またはヨ
ウ化ベンジルを使用すれば、それぞれＮ一エチルーベン
ゾイミタゾールＴＣＮＱ錯塩、Ｎ − ｎ−ブロビルー
ベンゾイミダゾールＴＣＮＱｍ塩、Ｎ − ｎ−プチル
ーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｔ８塩・・・また
はＮ−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱｆｉ塩を
得る．Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ
錯塩の比抵抗値は５．３４［Ω・ｃｍ］．Ｎ−エチルー
ベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩の比抵抗値は８
．９７［Ω・ｃｍｌ．Ｎ−ｎ−プロビルーベンゾイミダ
ゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ錯塩の比抵抗値は３．８５［Ω・
ｃｍ］．Ｎ−ｎ−プチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ
Ｎ Ｑｌｌ塩の比抵抗値は９．９０ ［Ω・ｃｍｌ．Ｎ
−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱｆｉ塩の比抵
抗値は６．７８ ［Ω・ｃｍｌであった・ ［実施例］ 次に、上述のようにして得たＮ−置換一ベンゾイミダゾ
ールＴＣＮＱ錯塩を電解コンデンサに適用した実施例に
ついて述べる． （実施例ｌ） Ｎ−メチルーベンゾイミダゾールＴｃＮＱｉ＋＝をアセ
トニトリル中に溶解し、飽和溶液とする．次に、この溶
液中にコンデンサ素子を浸漬し、その後５０〜６０［”
Ｃ］で真空乾燥を行い、溶媒のアセトニトリルを飛敗さ
せた．この操作を３回繰返し行なった．コンデンサ素子
は電極として表面を約ＩＯ倍にエッチングしたアルミニ
ウム箔を用い，さらに表面を化成処理した酸化皮膿を形
成したものである．電解質の含浸後にコロイダルカーボ
ンを塗布し、その後に銀ペーストを塗布し、リード線を
ハンダ付けし、外装することにより定格容量１．０Ｅμ
Ｆ】の陽極に対して容量１．０ＦμＦ］．ｒｌｌ失３．
４［％］の固体電解コンデンサを得た． （実施例２） 実施ＰｌｉｌｌｌのＮ−メチルーベンゾイミダゾールＴ
Ｃ Ｎ Ｑ ｔＦ１塩に代えてＮ − ｎ−プロビルー
ベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯塩を使用し、実施例ｌと
同様の手法・構成により容量１．０［μＦｌ，損失２．
９［％］の固体電解コンデンサを得た．（実施例３） 実施例ｌのＮ−メチルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ錯
塩に代えてＮ−ペンジルーベンゾイミダゾールＴＣＮＱ
ｍ塩を使用し、実施例ｌと同様の手法・構成により容量
１．ｏ ［ｕＦ］ ．損失３ ９［％】の固体電解コン
デンサを得た．上述のようにして得た本発明に係る固体
電解コンデンサ（定格２５ ［Ｖ］ ・１．０ ［ｕＦ
］ ） の寿命特性比較を第１表に示す．第１表中，静
電容ｌ値および損失角の正接は周波数が１２０［Ｈｚ
］での値である．漏れ電流は、定格電圧（２５ ［Ｖ１
）印加１分後に測定した値である．引続き，本発明の
他の実施例について述べる．（実施例４） Ｎ一エチルーベンゾイミダゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑ膳塩と
ラクトン系化合物、例えばγ−プチロラクトンの化合物
４０ ［ｍｇｌを直径５．Ｏ ［ｍｍｌのアルミニウム
ケースに充填し、１７０［’Ｃ］ まで約１０秒で加熱
し，溶解した．その中にアルミニウム箔からなる陽極箔
と陰極箔をセパレー夕を介して巻回した巻取コンデンサ
素子を浸漬し、浸漬後約１２秒で冷却した．なお、電解
質の含漫に先立ち、コンデンサ素子はｌ７０
【℃】の温
度まで上昇させておいた．これにより，定格容量１．０
ＥμＦｌの陽極に対して容量ｌ，０【μＦｌ．損失３．
５〔％］の固体電解コンデンサを得た．［効果１ 以上にて述べた本発明に係るＮ一置換一ベンゾイ．ミダ
ゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩は．熱安定性が高く、また比
抵抗値も小さい値の有機半導体を提供できるものである
．さらに、このＮ−ＩＥ換−ペンゾイミダゾールＴＣＮ
Ｑｍ塩を固体電解コンデンサの電解質として用いた場合
，第１表から分かるように寿命特性が優れた固体電解コ
ンデンサを提供できるものである．
度まで上昇させておいた．これにより，定格容量１．０
ＥμＦｌの陽極に対して容量ｌ，０【μＦｌ．損失３．
５〔％］の固体電解コンデンサを得た．［効果１ 以上にて述べた本発明に係るＮ一置換一ベンゾイ．ミダ
ゾールＴ Ｃ Ｎ Ｑｍ塩は．熱安定性が高く、また比
抵抗値も小さい値の有機半導体を提供できるものである
．さらに、このＮ−ＩＥ換−ペンゾイミダゾールＴＣＮ
Ｑｍ塩を固体電解コンデンサの電解質として用いた場合
，第１表から分かるように寿命特性が優れた固体電解コ
ンデンサを提供できるものである．
Claims (1)
- （１）電解質としてＮ−置換−ペンゾイミタゾール・７
，７，８，８−テトラシアノキノジメタン錯塩を用いた
ことを特徴とする固体電解コンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11442889A JPH02294009A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11442889A JPH02294009A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02294009A true JPH02294009A (ja) | 1990-12-05 |
Family
ID=14637470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11442889A Pending JPH02294009A (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | 固体電解コンデンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02294009A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017021712A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Cambridge Display Technology Limited | Charge transfer salt, electronic device and method of forming the same |
| US11349084B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-05-31 | Cambridge Display Technology Limited | Charge transfer salts and uses thereof |
-
1989
- 1989-05-08 JP JP11442889A patent/JPH02294009A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017021712A1 (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | Cambridge Display Technology Limited | Charge transfer salt, electronic device and method of forming the same |
| US11349084B2 (en) | 2015-12-18 | 2022-05-31 | Cambridge Display Technology Limited | Charge transfer salts and uses thereof |
| US11730055B2 (en) | 2015-12-18 | 2023-08-15 | Cambridge Display Technology Limited | Dopant, charge transfer salt and organic electronic device |
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