一種Ta2O5‑RuO2/Ta電容器的製作方法與流程
2023-05-30 07:28:41 1
一種Ta2O5-RuO2/Ta電容器的製作方法技術領域本發明屬於電子元器件製造的技術領域，尤其涉及一種Ta2O5-RuO2/Ta電容器的製作方法。
背景技術：
高能鉭混合電容器是以鉭電解電容器為陽極和雙電層電容器為陰極組成的超大容量混合電容器，具體由燒結式鉭陽極芯子、五氧化二鉭(Ta2O5)介質、硫酸溶液電解質和鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片組成，硫酸溶液電解質和鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片組成電容器陰極，鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片提高了硫酸溶液電解質的接觸面積，生成雙電層電容器，能最大限度引出陽極容量。高能鉭混合電容器體積小、電性能優異，產品可靠性好，性能穩定，壽命長，單位體積和單位重量的能量密度和功率密度大，適用於航空、航天、兵器、船舶、電子等有可靠性要求的軍用電子設備的直流、脈動及低紋波電路中。高能鉭混合電容器的重點技術分為鉭陽極芯的燒結，五氧化二鉭(Ta2O5)介質製作，電解液配製，鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片的製作四個方面，其中：鉭陽極芯的燒結：將鉭粉壓製成圓形或者方形塊，然後然後經過1300℃～2100℃真空環境或者惰性氣體氛圍下燒結而成，在鉭粉壓制時，需要添加一定量的樟腦、硬脂酸等潤滑劑成分，使鉭粉壓制的更緊密。五氧化二鉭(Ta2O5)介質製作：將燒結後鉭塊插入磷酸等氧化劑溶液中，然後進行電解在鉭塊表面形成五氧化二鉭(Ta2O5)介質層。如申請號為200910043202.3的發明專利：一種超大容量非固體電解質鉭電容的製作方法，其是以鉭燒結體為基材，並以該基材為陽極在0.01～0.1％的H3PO4溶液中進行多極形成的。電解液配製：原料是去離子水和硫酸溶液，並且再在溶液中添加一定量的VOSO4·XH2O、Ag2SO4、CuSO4·5H2O、Fe2(SO4)3、VOSO4等過渡金屬鹽，如申請號為201410122493.6的發明專利：混合型超級鉭電容器用高壓電解質及其製備方法。鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片：通過二氧化釕粉末分散在有機溶劑中，添加一定量的粘結劑形成混合液，將混合液塗抹在鉭基片上，然後烘乾、燒結，並且重複6～13次；如申請號為201210370552.2的發明專利：一種儲能用二氧化釕複合電極的製備方法，以及申請號為201210370552.2的發明專利：複合電極超級電容器及其製備方法。上述製作工藝中，五氧化二鉭(Ta2O5)介質製作和鉭基二氧化釕(RuO2)陰極片兩個步驟是該釕鉭系列電容器的核心技術，也是該領域的技術難題，其原因主要有兩點：一是由於五氧化二鉭和二氧化釕材料特殊的表面特性，導致製作成的電極表面容易開裂，導致與集流體接觸不佳，最終影響活性材料電化學性能的發揮和壽命；二是由於二氧化釕的電化學反應主要集中在二維和準三維的空間，因此電極不能製作得太厚，否則會嚴重影響電極性能，這就意味著現有技術限制了其在某些要求高儲能密度的場合中的應用。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供了一種Ta2O5-RuO2/Ta電容器的製作方法。本發明通過以下技術方案得以實現。本發明提供的一種Ta2O5-RuO2/Ta電容器的製作方法，包括鉭陽極芯和鉭陰極筒壓制和燒結，Ta2O5介質膜製作，電解液配製，鉭基RuO2陰極介質層製作，以及電容器組裝，其中：Ta2O5介質膜製作步驟為：(1)製作氧化形成液，採用乙二醇：去離子水比例為1：1～2混合液為溶劑，加入H3PO4溶液和Ag2SO4，使磷酸的質量濃度0.08wt％～0.8wt％，Ag2SO4的質量濃度0.01wt％～0.05wt％；(2)冷卻氧化形成液，採用冷卻系統將該氧化形成液的溫度控制在-5℃～5℃；(3)對鉭陽極芯預處理，用濃度為0.1wt％～3wt％的甲苯磺酸鐵溶液對鉭陽極芯進行預處理，處理溫度為10～30min，其溶劑為乙醇、甲醇、正丁醇中的一種；(4)製作介質氧化膜，將陽極芯塊浸入氧化形成液中，對陽極芯塊進行通電，並且使升壓電流密度為8mA/g～30mA/g範圍內，最初升壓電流密度為20mA/g～30mA/g，陽極芯塊上電壓每升壓12V，恆壓20min～30min，每次恆壓結束後將升壓電流密度減小3～4mA/g，最小減小到8mA/g，直到電容器陽極芯塊正負極電壓升到預定的電壓值，恆壓5h～6h後斷開電源，所述的預定的電壓值為電容器額定電壓的3～5倍；(5)穩定介質氧化膜，待陽極芯塊上電壓降到1V以下時，將形成有氧化膜層的陽極芯塊從氧化形成液中取出，並置於溫度90℃的去離子水中煮洗30min-120min，將陽極芯塊內部的氧化形成液全部煮洗乾淨；放入真空度為2×10-3Torr以上、溫度為200～300℃的真空爐中熱處理20～60min；然後將經過熱處理的陽極芯塊塊浸入溫度為160℃～180℃氧化劑溶液中進行電化學處理1～2小時，施加電壓為電容器額定電壓的0.8倍～1.2倍，將經過鈍化處理的陽極芯塊洗淨，烘乾備用。鉭基RuO2陰極介質製作步驟為：(1)製作釕源溶液，釕源溶於到異丙醇溶液，加入陽離子表面活性劑，分散；所述的釕源為三氯化釕、間異丙基甲苯氯化釕、乙醯丙酮釕、三氯化六銨合釕、亞硝醯基硝酸釕中的1種或2種的混合；所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基季銨溴化物、十二胺、十八烷基胺鹽酸鹽、雙十八烷基胺鹽酸鹽、苯扎氯銨、十二烷基二甲基苯基溴化磷、十二烷基二甲基苄基氯化銨、氯化十二烷基吡啶、四正丁基氯化銨、三正辛基甲基氯化銨、苄基三乙基氯化銨中的1種或2種的混合；(2)向釕源溶液中加入1～5％的氧化銅、氧化鉀、氧化錳、無水硫酸銅、高錳酸鉀中的一種或多種粉末；(3)加入1～3％增稠劑，所述的增稠劑為聚丙烯醯胺、鈦酸酯、阿拉伯樹膠、矽凝膠；(4)對鉭陰極筒預處理，用濃度為0.05wt％～1wt％的甲苯磺酸鐵溶液對鉭陰極筒內壁進行預處理，處理時間為10～30min，處理完畢後倒出，其溶劑為乙醇、甲醇、正丁醇中的一種；(5)將步驟(3)得到的溶液倒入步驟(4)處理後的陰極筒中，倒入量為陰極筒容積的1/10～1/6，然後放入60～70℃的環境中進行離心烘乾，所述的離心烘乾為將陰極筒放入轉速機上進行烘乾，並且陰極筒圍繞陰極筒的中心線進行轉動，烘乾時，需要對轉速機進行調速，使步驟(3)得到的溶液能夠均勻地散布在陰極筒的圓形內壁上；(6)將按步驟(5)處理後的陰極筒送入馬弗爐中進行高溫燒結處理，溫度為500～600℃，時間為30min～120min，高溫熱處理完成後自然冷卻。(7)鈍化處理，向步驟(6)得到的含有RuO2陰極介質層的陰極筒中加入步驟(2)得到的溶液鈍化處理，然後再次送入馬弗爐中高溫燒結進行高溫燒結處理，溫度為500～600℃，時間為30min～120min，高溫熱處理完成後自然冷卻。電解液配製步驟為：(1)將電阻率大於5MΩ.cm的去離子水與質量百分比濃度為98％以上的硫酸配製成質量濃度為25％-38％的硫酸水溶液；(2)向所述硫酸水溶液中加入總量5％-15％的高於140℃沸點的有機改性溶劑，配製成混合溶液；在使用該有機改性溶劑的同時需要加入其1/2～2倍體積的無水乙醇混合使用；所述高於140℃的改性添加劑為乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二甲基亞碸、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、環丁碸、六甲基磷醯三胺等大分子有機溶劑中的一種或兩種混合；(3)向上述混合溶液中加入總質量的0.2％-1.0％的去極化劑，經超聲振蕩均勻製得工作電解質；所述去極化劑為硫酸銅、硫酸氧礬、硫酸鐵等過渡金屬硫酸鹽中的一種或兩種混和；(4)凝膠電解質的配製為：取部分工作電解液，按質量百分比加入5％-15％高純氣相二氧化矽，充分攪拌均勻，製得凝膠電解質。進一步的，所述的鉭陽極芯和鉭陰極筒壓制的燒結具體操作步驟如下：鉭陽極芯的壓制和燒結步驟為：(1)壓制：用鉭粉進行壓制，並且在鉭粉中加入潤滑劑；(2)預燒結，將陽極芯塊放入惰性氣體中進行預燒結，溫度為200℃～400℃，預燒時間為20min～60min；(3)燒結，將陽極芯塊放入惰性氣體進行燒結，溫度為1300℃～2000℃，燒結時間為20min～60min，燒結時，陽極芯塊表面不與外表面進行物理接觸的方式進行燒結；鉭陰極筒壓制的燒結步驟為：(1)壓制：用鉭粉進行壓制，並且在鉭粉中加入潤滑劑；(2)預燒結，將鉭陰極筒塊放入惰性氣體中進行預燒結，溫度為100℃～200℃，預燒時間為20min～120min；(3)燒結，將鉭陰極筒放入惰性氣體中進行燒結，溫度為500℃～900℃，燒結時間為20min～60min。進一步的，所述的潤滑劑為樟腦、硬脂酸和其它皂質脂肪酸、聚乙二醇、甘酞樹脂、聚乙烯醇、微晶蠟中的一種或多種。進一步的，所述的惰性氣體選擇氦、氖、氬、氪、氙氣體中的一種，優選氬氣。進一步的，所述的電容器組裝步驟為：(1)將所述表面形成有介質氧化膜的電容器陽極芯塊浸漬於所配製的工作電解質溶液中，浸漬時間為20min-60min，然後取出，堅直放置於玻璃表面皿中待用；(2)將鉭外殼用去離子水煮洗，在120℃環境中烘乾後，垂直放置於組裝架上，注入工作電解質溶液於室溫下浸漬20min-60min，然後用移液器將筒內的電解質溶液吸取乾淨，待用；(3)將凝膠電解質用移液器根據用量注入浸漬了工作電解液的鉭外殼中，然後在浸漬有的工作電解液的陽極芯塊底部墊上聚四氟乙烯絕緣墊圈，將其垂直放入鉭外殼中，即獲得電容器組件；(4)將上述電容器組件經測量相關性能參數後，進行滾槽、雷射封口焊接、等離子陽極對焊等工序後，即制所需的電解電容器產品。本發明的有益效果在於：通過上述方法製成Ta2O5-RuO2/Ta電容器的Ta2O5陽極介質層和RuO2陰極介質層結構穩定，有較大的比表面積、優良的電子導電和質子傳輸能力，在充放電時，能夠快速的進行充放電，有著較高的比容量和優異的大電流放電性能，能夠有效地提高電極的能量密度和功率密度。並且規格為75V1000μF的Ta2O5-RuO2/Ta電容器在220℃、30V的條件下100h、200h壽命負荷試驗後，Ta2O5-RuO2/Ta電容器在100Hz條件下ESR平均為135mΩ，室溫下漏電流平均為10.6μA，能量密度12.4J/cm3；在220℃、30V的條件下通過500h的壽命負荷試驗後，電容器性能保持穩定。具體實施方式下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的範圍並不局限於所述。本實施例提供的一種Ta2O5-RuO2/Ta電容器的製作方法，包括以下步驟：一、鉭陽極芯壓制和燒結鉭陽極芯壓制和燒結可採用常規的模具進行壓制，然後在燒結爐中進行燒結，本實施例優選以下優選方案：1.1、壓制用鉭粉進行壓制；通過根據產品外殼的尺寸，設計專門陽極芯塊的成型模具，將一定比容(即一定粒度)的鉭粉以一定的壓力壓制而成。所得陽極體可以是任何要求的形狀，如圓柱形、正方形、長方形、圓形、橢圓形、三角形、六邊形、八邊形、七邊形、五邊形等。陽極體還可以具有「槽」形，槽內包括一個或多個溝槽、凹槽、低洼或者凹陷，以增加表面積-體積比，本發明優選採用圓柱形結構。為了使鉭陽極芯壓制更加緊密，在壓制前，在鉭粉中加入潤滑劑，以改善鉭粉的流動性和粘結性，保證在陽極體壓製成型時各顆粒彼此均勻地粘結在一起，所形成的陽極體各部分的密度分布，才能保證在高溫燒結過程中各部位受到的燒結應力一致，減少變形；所述的潤滑劑為樟腦、硬脂酸和其它皂質脂肪酸、聚乙二醇、甘酞樹脂、聚乙烯醇、微晶蠟中的一種或多種，本發明優選甘酞樹脂作為潤滑劑，使用時，將潤滑劑溶解在易揮發的有機溶劑中，本發明選擇易揮發有機溶劑為無水乙醇、丙酮、四氯化碳中的其中一種溶劑，本發明優選無水乙醇作為溶劑；潤滑劑加入的百分含量大約為總重量的0.1％-8％，本實施例優選0.5％。1.2、預燒結將陽極芯塊放入惰性氣體中進行預燒結，溫度為200℃～400℃，預燒時間為20min～60min，預燒結過程主要時將鉭壓制塊中潤滑劑從中蒸發出來，避免後續高溫燒結時，其潤滑劑成分高溫發生急劇蒸發，會破壞陽極芯塊的表面結構，預燒結在較低溫的條件將潤滑劑蒸發出來，預燒結在惰性氣體下進行的原因是：(1)防止潤滑劑燃燒，破壞陽極芯塊的結構，(2)防止陽極芯塊在不確定條件下被氧化；所述的惰性氣體選擇氦、氖、氬、氪、氙氣體中的一種，優選氬氣。1.3、燒結將陽極芯塊放入惰性氣體進行燒結，溫度為1300℃～2000℃，燒結時間為20min～60min，該燒結溫度較高，可以使陽極芯塊的結構固定，陽極芯塊經過預燒結處理，將潤滑劑處理掉，在燒結步驟，陽極芯塊表面不會出現凹凸不平的曲面，形成有規則的曲面，惰性氣體下進行的原因是：(1)防止剩餘潤滑劑燃燒，破壞陽極芯塊的結構，(2)防止鉭粉不可控的被氧化；所述的惰性氣體選擇氦、氖、氬、氪、氙氣體中的一種，優選氬氣；燒結時，由於用於形成陽極體的閥金屬粉末的比容率高，燒結有時會導致大約10％-20％的收縮。隨著陽極體尺寸的增加，這種收縮會導致陽極結構發生較大變形，在本發明實施例中，對於高度較高而直徑較小的陽極芯塊，甚至還可能出現肉眼可見的明顯彎曲。對於這種情況，理論上人們認為，當陽極體與外部堅硬表面(如燒結坩堝的表面)物理接觸時，彎曲會增加。更具體地說，這種堅硬表面會在物理接觸處限制陽極體的收縮，從而導致物理接觸區域的收縮比陽極體其它部分少。這種收縮差別反過來會引起陽極體彎曲，形成彎曲形狀(如月牙形)。為了將這種彎曲變形降至最低，採用陽極體表面不與外表面(如燒結坩堝的表面)進行物理接觸的方式進行燒結。例如，在燒結坩堝的底部均勻地鑽出圓孔，然後將陽極引線插入孔中，使陽極體懸空倒立在燒結坩堝內，保證燒結過程中不與其它任何表面直接形成物理接觸，在限制氧原子轉移到的陽極芯塊上的氣氛中高溫燒結時陽極芯塊能夠自由收縮，並不受物理限制。還應該理解的是，燒結還可以採用其它各種結構，而並不受此種結構的限制。例如，可能將陽極芯塊採用懸掛地方式垂直地放到加熱爐中，然後，在燒結工藝結束後，將其提出來，從而獲得需要的電容器陽極芯塊。二、鉭陰極筒壓制的燒結：2.1、壓制用鉭粉進行壓制，設計專門陰極筒的成型模具，將一定比容(即一定粒度)的鉭粉以一定的壓力壓制而成。所得陽極體可以是任何要求的形狀，如圓柱形、正方形、長方形、圓形、橢圓形、三角形、六邊形、八邊形、七邊形、五邊形等。陽極體還可以具有「槽」形，槽內包括一個或多個溝槽、凹槽、低洼或者凹陷，以增加表面積-體積比，本實施例優選採用圓柱形結構；為了使陰極筒壓制更加緊密，在壓制前，在鉭粉中加入潤滑劑，以改善鉭粉的流動性和粘結性，保證在陰極筒壓製成型時各顆粒彼此均勻地粘結在一起，所形成的陰極筒各部分的密度分布均勻，才能保證在高溫燒結過程中各部位受到的燒結應力一致，減少變形；所述的潤滑劑為樟腦、硬脂酸和其它皂質脂肪酸、聚乙二醇、甘酞樹脂、聚乙烯醇、微晶蠟中的一種或多種本實施例優選甘酞樹脂作為潤滑劑，使用時，將潤滑劑溶解在易揮發的有機溶劑中，本實施例選擇易揮發有機溶劑為無水乙醇、丙酮、四氯化碳中的其中一種溶劑，本實施例優選無水乙醇作為溶劑；潤滑劑加入的百分含量大約為總重量的0.1％-8％，本實施例優選0.5％。2.2、預燒結將鉭陰極筒放入惰性氣體中進行預燒結，溫度為100℃～200℃，預燒時間為20min～120min，預燒結主要是在較低溫度下去除鉭陰極筒中的潤滑劑，惰性氣體下進行的原因是：(1)防止潤滑劑燃燒，破壞陽極芯塊的結構，(2)防止鉭粉不可控的被氧化；所述的惰性氣體選擇氦、氖、氬、氪、氙氣體中的一種，優選氬氣。2.3、燒結將鉭陰極筒放入惰性氣體中進行燒結，溫度為500℃～900℃，燒結時間為20min～60min；經過預燒結處理，將潤滑劑處理掉，在燒結步驟，較高溫度可以將鉭陰極筒的結構固定，鉭陰極筒表面不會出現凹凸不平的曲面，形成有規則的曲面；惰性氣體下進行的原因是：(1)防止剩餘的潤滑劑燃燒，破壞陽極芯塊的結構，(2)防止鉭粉不可控的被氧化；所述的惰性氣體選擇氦、氖、氬、氪、氙氣體中的一種，優選氬氣。三、Ta2O5介質膜製作3.1、製作氧化形成液採用乙二醇：去離子水比例為1：1～2混合液為溶劑，優選比例為1：1,；加入H3PO4溶液和Ag2SO4，使磷酸的質量濃度0.08wt％～0.8wt％，優選0.5wt％，Ag2SO4的質量濃度0.01wt％～0.05wt％，優選為0.2wt％；增加Ag2SO4的作用是增加氧化形成液的導電離子。3.2、冷卻氧化形成液採用冷卻系統將該氧化形成液的溫度控制在-5℃～5℃；3.3、對鉭陽極芯預處理用濃度為0.1wt％～3wt％的甲苯磺酸鐵溶液對鉭陽極芯進行預處理，甲苯磺酸鐵溶液的濃度優選1wt％，處理溫度為10～30min，其溶劑為乙醇、甲醇、正丁醇中的一種，甲苯磺酸鐵溶液為0.1wt％～3wt％。3.4、製作介質氧化膜將陽極芯塊浸入氧化形成液中，對陽極芯塊進行通電，並且使升壓電流密度為8mA/g～30mA/g範圍內，最初升壓電流密度為20mA/g～30mA/g，陽極芯塊上電壓每升壓12V，恆壓20min～30min，每次恆壓結束後將升壓電流密度減小3～4mA/g，最小減小到8mA/g，直到電容器陽極芯塊正負極電壓升到預定的電壓值，恆壓5h～6h後斷開電源，所述的預定的電壓值為電容器額定電壓的3～5倍；採用該方法製作的介質氧化膜更加均勻緊密。3.5、穩定介質氧化膜待陽極芯塊上電壓降到1V以下時，將形成有氧化膜層的陽極芯塊從氧化形成液中取出，並置於溫度90℃的去離子水中煮洗30min-120min，將陽極芯塊內部的氧化形成液全部煮洗乾淨；放入真空度為2×10-3Torr以上、溫度為200～300℃的真空爐中熱處理20～60min；然後將經過熱處理的陽極芯塊塊浸入溫度為160℃～180℃的氧化劑溶液中進行電化學處理1～2小時，施加電壓為電容器額定電壓的0.8倍～1.2倍，將經過鈍化處理的陽極芯塊洗淨，烘乾備用，通過此方法處理的介質氧化膜結構更加穩定。四、鉭基RuO2陰極介質製作4.1、製作釕源溶液將釕源溶於到異丙醇溶液，加入陽離子表面活性劑，分散；所述的釕源為三氯化釕、間異丙基甲苯氯化釕、乙醯丙酮釕、三氯化六銨合釕、亞硝醯基硝酸釕中的1種或2種的混合，本實施例優選三氯化釕；所述陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基季銨溴化物、十二胺、十八烷基胺鹽酸鹽、雙十八烷基胺鹽酸鹽、苯扎氯銨、十二烷基二甲基苯基溴化磷、十二烷基二甲基苄基氯化銨、氯化十二烷基吡啶、四正丁基氯化銨、三正辛基甲基氯化銨、苄基三乙基氯化銨中的1種或2種的混合，本實施例優選苯扎氯銨。4.2、添加金屬化合物粉末向釕源溶液中加入1～5％的氧化銅、氧化鉀、氧化錳、無水硫酸銅、高錳酸鉀中的一種或多種，本實施例優選無水硫酸銅和高錳酸鉀的混合氧化性金屬粉末。4.3、添加增稠劑加入1～3％增稠劑，所述的增稠劑為聚丙烯醯胺、鈦酸酯、阿拉伯樹膠、矽凝膠，本實施例優選聚丙烯醯胺。4.4、對鉭陰極筒預處理用濃度為0.05wt％～1wt％的甲苯磺酸鐵溶液對鉭陰極筒內壁進行預處理，本實施例中甲苯磺酸鐵溶液的濃度優選0.5wt％，處理時間為10～30min，處理完畢後倒出，其溶劑為乙醇、甲醇、正丁醇中的一種，本實施例優選正丁醇。4.5、鉭陰極筒上塗抹RuO2將步驟4.3得到的溶液倒入步驟4.4處理後的陰極筒中，倒入量為陰極筒容積的1/10～1/6，本實施例優選1/8，然後放入60～70℃的環境中進行離心烘乾，所述的離心烘乾為將陰極筒放入轉速機上進行烘乾，並且陰極筒圍繞陰極筒的中心線進行轉動，烘乾時，需要對轉速機進行調速，使步驟4.4得到的溶液能夠均勻地散布在陰極筒的圓形壁上；該步驟可以一次性對陰極筒的內壁塗抹好RuO2，且均勻分布分布在陰極筒的內壁上。4.6、高溫燒結將按步驟4.5處理陰極筒送入馬弗爐中高溫燒結進行高溫燒結處理，溫度為500～600℃，時間為30min～120min，高溫熱處理完成後自然冷卻。4.7、鈍化處理向步驟4.6得到的含有RuO2陰極介質層的陰極筒中加入步驟4.2得到的溶液鈍化處理，然後再次送入馬弗爐中高溫燒結進行高溫燒結處理，溫度為500～600℃，時間為30min～120min，高溫熱處理完成後自然冷卻，該步驟可以進一步穩定陰極筒內壁的RuO2介質層。五、電解電容液製作5.1、將電阻率大於5MΩ.cm的去離子水與質量百分比濃度為98％以上的硫酸配製成質量濃度為25％-38％的硫酸水溶液，本實施例優選30％；5.2、向所述硫酸水溶液中加入總量5％-15％的高於140℃沸點的有機改性溶劑，配製成混合溶液，本實施例優選為10％；在使用該有機改性溶劑的同時需要加入其1/2～2倍體積的無水乙醇混合使用，本實施例優選1倍體積；所述高於140℃的改性添加劑為乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、二甲基亞碸、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、環丁碸、六甲基磷醯三胺等大分子有機溶劑中的一種或兩種混合，本實施例優選為乙二醇甲醚。5.3、向上述混合溶液中加入總質量的0.2％-1.0％的去極化劑，本實施例優選為0.5％，經超聲振蕩均勻製得工作電解質；所述去極化劑為硫酸銅、硫酸氧礬、硫酸鐵等過渡金屬硫酸鹽中的一種或兩種混和，本實施優選為硫酸鐵。5.4、配製凝膠電解質：取部分工作電解質溶液，按質量百分比加入5％-15％高純氣相二氧化矽，本實施例優選為10％，充分攪拌均勻，製得凝膠電解質。六、電容器組裝6.1、將所述表面形成有介質氧化膜的電容器陽極芯塊浸漬於所配製的工作電解質溶液中，浸漬時間為20min-60min，然後取出，放置於玻璃表面皿中待用；6.2、將鉭外殼用去離子水煮洗，在120℃環境中烘乾後，垂直放置於組裝架上，注入工作電解質溶液於室溫下浸漬20min-60min，然後用移液器將筒內的電解質溶液吸取乾淨，待用；6.3、將凝膠電解質用移液器根據用量注入浸漬了工作電解液的鉭外殼中，然後在浸漬有的工作電解液的陽極芯塊底部墊上聚四氟乙烯絕緣墊圈，將其垂直放入鉭外殼中，即獲得電容器組件；6.4、將上述電容器組件經測量相關性能參數後，進行滾槽、雷射封口焊接、等離子陽極對焊等工序後，即制所需的電解電容器產品。同時本實施例還對以上述實施例製作的Ta2O5-RuO2/Ta電容器進行檢測，檢測方法及結果如下：將製成的Ta2O5-RuO2/Ta電容器放在比預定工作環境溫度高的環境中進行處理，本實驗選擇在選擇220℃、30V的條件下持續工作100h、200h、500h，然後測量電容器組件的等效串聯電阻ESR和常規漏電流K值，當檢測到ESR≤1Ω，K≤0.0008CV(μA)時，達標；然後將達標的電解電容器放在在工作頻率120Hz和溫度25℃時測定能量密度E(能量密度通常按照公式E＝1/2·CV2確定，其中C是以法拉(F)表示的電容，V是以伏特(V)表示的電容器工作電壓)，當測定到5≤E≤20J/cm3時，該電解電容器達標。經測試該電容器規格為75V1000μF，在220℃、30V的條件下100h、200h壽命負荷試驗後的電容器在100Hz條件下ESR平均為135mΩ，室溫下漏電流平均為10.6μA，能量密度12.4J/cm3，常規漏電流K值低於0.0008VC(μA)；在220℃、30V的條件下通過500h的壽命負荷試驗後，電容器性能保持穩定。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍之內。