1簡介

鈮電解電容器是有極性的電容器。它們的陽極 (+) 是鈍化的鈮或鈮氧化物，具有絕緣的五氧化二鈮作為鈮電容器的電介質(zhì)。氧化層表面是一層固體電解質(zhì)，是鈮電解電容器的陰極（-）。

鈮電解電容器的結(jié)構(gòu)

早在1960年代，以美國和蘇聯(lián)為首的許多國家就開始了對鈮電解電容器的研究。但在研究過程中，五氧化二鈮介質(zhì)膜由于熱應(yīng)力和電應(yīng)力而受到嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致電容器漏電流大，故障率高。1990年代以來，隨著粉體生產(chǎn)技術(shù)的不斷改進(jìn)，鈮粉的電性能有了很大提高，為鈮電解電容器的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

新型鈮電解電容器性能優(yōu)良、價格低廉，引起了世界各國的廣泛關(guān)注。鈮電解電容器的制備必須滿足以下要求：

1.避免鈮陽極中的氧過飽和，即必須防止形成低氧化物；

2、抑制氧通過Nb2O5膜和Nb/Nb2O5界面遷移；

3、保證介質(zhì)層的熱穩(wěn)定性。英國AVX公司提供鈮電解電容器樣品，其電容范圍為100-470μF，工作溫度可達(dá)105℃。

美國Kemet、日本NEC等世界鉭電解電容器龍頭企業(yè)，正在積極開發(fā)鈮電解電容器。俄羅斯在這方面的水平也很高，因為它在前蘇聯(lián)研究的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行研究。

此外，還有鉭鈮合金電解電容器，其陽極由鉭鈮合金粉末燒結(jié)而成。而介質(zhì)是在正極表面化學(xué)形成的氧化膜。此類電解電容器的性能僅次于鉭電解電容器，優(yōu)于鋁電解電容器。由于鈮資源豐富，價格適中，這種合金電容器前景廣闊。

2.優(yōu)點和缺點

優(yōu)點

—同等容量下，鈮電解電容器的介電常數(shù)是鉭電解電容器的兩倍。

—鈮電解電容器的化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于鋁電解電容器。

—漏電流和損耗小。

缺點：

鈮電解電容器還可以在其表面形成介電氧化膜。鈮電解電容器最大的問題是受熱和電應(yīng)力對介質(zhì)氧化膜的破壞會導(dǎo)致漏電流的增加和電容器的故障。

3應(yīng)用

鈮電解電容器已進(jìn)入高比容量電容器市場，具有與普通鉭電解電容器相似的容量/電壓范圍和與標(biāo)準(zhǔn)鉭電解電容器相似的等效串聯(lián)電阻特性。鈮電解電容價格低廉，性能穩(wěn)定，可替代部分鉭電解電容、陶瓷電容和鋁電容。鈮電容不易因著火而擊穿，保證了電路的安全性。

鈮電解電容器的高泄漏電流對于大多數(shù)應(yīng)用來說不是問題，因為最大剩余電流遠(yuǎn)低于 50μA。例如，在個人計算機(jī)（PCS）的使用中，這個數(shù)字與微處理器的總功耗相比是相當(dāng)小的，并沒有太大的區(qū)別。壽命測試證明，鈮電解電容器的容量穩(wěn)定，漏電流隨時間不斷增加，但增長速度降低，出現(xiàn)飽和狀態(tài)，這是鈮陽極氧化膜不穩(wěn)定造成的。

對鈮電解電容器進(jìn)行了改進(jìn)，以避免形成低氧化物并穩(wěn)定介電氧化膜。隨著電子電路和電子工業(yè)的發(fā)展，鈮電解電容器將作為一種新型電容器推向市場，開拓其應(yīng)用領(lǐng)域。

審核編輯：湯梓紅