固態鋁電解電容器(Conductive polymer aluminum solid electrolytic capacitor)是導電高分子聚合物固體鋁電解電容器的簡稱，是目前電容器產品中最高階的產品之一。

與普通液態電解電容的最大差別在于，固態電容采用了完全不同的介電材料——導電高分子聚合物材料。高溫下，這種固態高分子電介質粒子無論澎漲或是活躍性均較液態電解液低，沸點也高達攝氏350度，因此幾乎沒有爆裂的風險。從理論上來說，由于固態電容“無漿可爆”，幾乎不可能爆漿。

結構組成

所有電容器都包括兩層導電材料(或電極)，再被組合有介電材料的一個絕緣體將這兩層導電材料從中間隔開。這些層之間會產生一個電場，當有電流給電容器充電時，就可以存儲能量。

固態鋁電解電容器與傳統鋁電解電容器的電介層

傳統鋁電解電容器的電極由鋁箔制成，兩個鋁箔電極之間填充電解液，形成于陽極內側表面極薄的一層氧化鋁具有優越的介電常數 e 及單向特性，在電解電容中扮演電介質的角色。當與電解液接觸后，這層氧化膜就具有優良的單方向絕緣特性。電介質這一特性決定了電解容的單向極性應用。

在工藝上，這層箔是在一片高純度的蝕刻鋁箔上進行極化而得到的。陽極箔片進行極性化的這一過程施加的DC電壓進行，這一電壓被稱為“化成電壓”。電介質層的厚度近乎正比于極化過程所施加的“化成電壓”。

固態鋁電解電容器結構

電介質層構成了一個依電壓變化而變化的電阻，此電阻的電流即所謂的漏電流。當電壓到達“化成電壓”后，漏電流急劇上升以至損壞電容器。此具有單向特性電介質無法承受反向的電壓，很小的反向電壓就會形成很大的反向電流以損壞電容器。陽極箔片進行極性化所施加的“形成電壓”決定了電介質(氧化鋁層)的厚度，而此厚度決定了此電容器的耐壓等級。

固態鋁電解電容器與傳統鋁電解電容器結構上是一樣的，也是鋁卷繞式結構，只是把電解液換成了固態形式的高分子聚合物材料——3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)。恰恰就是這個PEDOT聚合物材料，奠定了固態鋁電解電容器的新貴身份和優良特性。

PEDOT的化學結構及電氣性能

PEDOT是德國拜耳公司在1988年首先合成出的聚噻吩的衍生物3,4-乙烯二氧噻吩，具有導電率高、環境穩定性好等特點。之后，這種高分子聚合物材料引起了科學家們的廣泛興趣，并快速應用在以PEDOT為基材而開發出越來越多的新材料、新工藝、新元件，例如鋁電解電容器負極材料、有機薄膜太陽能電池材料、OLED材料、電致變色材料、透明電極材料等。

性能特點

固態電容在高頻環境下具有低阻抗、耐高紋波電流、使用壽命超長、高熱穩定性等特點。

固態電容與傳統鋁電解電容器的性能對比

(1)高穩定性

高熱穩定是固態電容的另一重要特性。固體鋁電解電容可以持續在高溫環境中穩定工作，不易受溫度變化影響其電解質容量，即使在高熱的操作環境下，亦不影響其高導電性能。

在高溫環境中，固態電容仍然能正常工作，保持各種電氣性能，其電容量在全溫度范圍變化不超過15%，明顯優于液態電解電容。同時，固態電解電容的電容量與其工作電壓基本無關，從而保證其在電壓波動環境中穩定工作，這可以直接提升主板性能。

(2)壽命長

工作溫度直接影響到電解電容的壽命，固態電解電容與液態電解電容在不同溫度環境下壽命明顯較長。固態電容通常應用在工業主板及長時間運作的機器設備上，在85°C工作環境中使用壽命高達5萬小時(約5.7年)，而液態電容只有8,000小時(約0.9年)，固態電容比一般液態電容擁有6倍長的使用壽命。

固態的電解質在高熱環境下不會像液態電解質那樣蒸發膨脹，甚至“爆漿”。即使電容的溫度超過其耐受極限，固態電解質僅僅是熔化，這樣不會引發電容金屬外殼爆裂和燃燒，因而十分安全。

(3)低ESR和高額定紋波電流

ESR(Equivalent Series Resistance)指串聯等效電阻，是電容非常重要的指標。ESR越低，電容充放電的速度越快，這個性能直接影響到微處理器供電電路的退藕性能，在高頻電路中固態電解電容的低ESR特性的優勢更加明顯。

可以說，高頻下低ESR特性是固態電解電容與液態電容性能差別的分水嶺。固態鋁電解電容的ESR非常低，同時具有非常小的能量耗散。在高溫、高頻和高功率工作條件下固態電容的極低ESR特性可以充分吸收電路中電源線間產生的高幅值電壓，防止其對系統的干擾。

目前CPU的功耗非常大，主頻已遠遠超出1GHz，同時CPU的峰值電流達到80A或更多，輸出濾波電容已經接近工作臨界點。另一方面，CPU采用多種工作模式，大部分時間處于工作模式的轉換過程。當CPU由低功耗狀態轉為全負荷狀態時，這種CPU的瞬間(一般小于5毫秒)切換需要的大量能量均來自CPU供電電路中的電容，此時固態電容高速充放電特性可以在瞬間輸出高峰值電流，保證充足的電源供應，確保CPU穩定工作。

使用事項

固態鋁電解電容器與傳統電容器結構、外形都一樣，使用也一樣，通常在電源電路或中頻、低頻電路中起電源旁路、退耦、信號耦合及時間常數設定、隔直流、能量轉換和延時等作用，一般不能用于交流電源電路，除非是無極性類別。

固態鋁電解電容器的典型應用

在直流電源電路中，固態鋁電解電容器作濾波電容使用時，其陽極(正極)應與電源電壓的正極端相連接，陰極(負極)與電源電壓的負極端相連接，不能接反，否則會損壞電容器。