铝电解电容器高比容阳极箔电解腐蚀和疏水性研究

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电容器的电容决定于公式C=εS/4πkd,其中提高铝电解电容器的阳极箔的表面积对获得高电容量的铝电解电容器有着重要的价值。本文研究了发孔前对阳极铝箔进行化学浸镀预处理对阳极铝箔性能的影响,在腐蚀扩面工艺中研究了向扩孔液中加入聚苯乙烯磺酸(PSS)作为缓蚀剂对阳极箔性能的影响。其次对电化学刻蚀和利用硬脂酸(STA)对铝箔表面改性后的超疏水性和耐腐性进行了研究。在预处理中对碱洗前后阳极铝箔的微观形貌和电化学行为进行表征。以不同浓度的Cu(NO3)2溶液对阳极铝箔进行化学浸镀,表征其发孔后的表面和横截面形貌,分析其腐蚀失重率,电化学和比容等相关参数。向扩孔液中加入不同浓度的缓蚀剂(PSS)对阳极铝箔进行电解腐蚀,研究缓蚀剂对微观形貌,比容及力学性能的影响。在分析方法上使用SEM,电化学工作站,X射线衍射仪及LCR数字电桥等仪器对样品进行测试。微观形貌分析表明预处理中微量惰性金属的沉积可以加速电解腐蚀的进行,显著提高阳极铝箔的发孔密度,腐蚀失重率由5%提高至9%,比电容升高10%到15%。腐蚀扩面中PSS的引入则可以使蚀孔形貌发生转变,降低了阳极铝箔表面的热化学自腐蚀效应,使阳极箔的比电容提高约0.1μF·cm-2,腐蚀失重率由17%降至14%。折弯强度上升到52次,有效提高了阳极铝箔的稳定性。而在铝箔表面电化学刻蚀微米和纳米级粗糙结构和沉积硬脂酸膜会使其表面呈现出超疏水性,铝箔接触角由未处理时的40°增大到160°,在NaCl溶液中的腐蚀电流密度由7.497μA·cm-2降低到了0.062μA·cm-2,显著提高了其耐蚀性。
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