خازن الکترولیتی آلومینیومی
تاریخ

در سال 1875، یوجین Ducretet پژوهشگر فرانسوی کشف کرد که برخی از فلزات سوپاپ (آلومینیوم و دیگران) می‌توانند یک لایه اکسیدی ایجاد کنند که جریان الکتریکی را از جریان در یک جهت مسدود می‌کند، اما اجازه می‌دهد تا در جهت معکوس جریان یابد.
کارول پولاک، تولیدکننده باتری‌ها، متوجه شد که لایه اکسید روی یک آنومالی آلومینیومی با یک الکترود خنثی یا قلیایی باقی می‌ماند، حتی زمانی که برق خاموش شد. در سال 1896 او با استفاده از لایه اکسید در یک خازن قطبی در ترکیب با یک الکترولیت خنثی یا کمی قلیایی، یک حق اختراع برای یک خازن الکتریکی مایع با الکترود های آلومینیومی (de: Elektrischer Flüssigkeitskondensator mit Aluminiumelektroden ) به دست آورد.
اولین خازن الکترولیتی که به صورت صنعتی به کار گرفته شد، شامل یک جعبه فلزی بود که به عنوان کاتد مورد استفاده قرار گرفت و با یک الکترولیت بوراکس حل شده در آب، که در آن یک ورقه آلومینیوم آنودایز تاشو قرار داده شد. با اعمال ولتاژ DC از خارج، یک لایه اکسید روی سطح آند تشکیل شده‌است. مزیت این خازن‌ها این بود که در این زمان با توجه به مقدار خازنی متوجه شدیم که آن‌ها به‌طور قابل توجهی کوچکتر و ارزان تر از همه خازن‌های دیگر هستند. این ساخت و ساز با سبک‌های مختلف ساخت آن، اما با مورد به عنوان کاتد و ظرف به عنوان الکترولیت تا دهه 1930 مورد استفاده قرار گرفت و به عنوان خازن الکترولیتی "مرطوب" نامیده می‌شود، با توجه به محتوای آب بالا است.
اولین استفاده معمول از خازن الکترولیتی مرطوب مرطوب بود در مبادلات تلفن بزرگ، برای کاهش هش رله (سر و صدا) در منبع تغذیه DC 48 ولت. توسعه گیرنده‌های رادیویی خانگی در اواخر دهه 1920 تقاضا برای خازن‌های بزرگ (برای زمان) و خازن‌های با ولتاژ بالا برای تکنیک تقویت کننده دریچه، معمولاً حداقل 4 میکروفاراد و تقریباً 500 ولت DC را ایجاد کردند. خازن‌های کاغذی و خازن‌های فیلم ابریشمی روغن در دسترس بودند، اما دستگاه‌هایی با این سفارش میزان خازن و ولتاژ، بزرگ و گران قیمت بودند.
اجداد خازن الکترولیتی مدرن توسط ساموئل روبن در سال 1925 اختراع شد،   که با فیلیپ مالوری، بنیان‌گذار شرکت باتری که در حال حاضر به عنوان Duracell International شناخته می‌شود، همکاری می‌کند. ایده روبن ساختار انباشته یک خازن میکا نقره را تصویب کرد. او یک فویل دوم جداگانه را برای تماس با الکترولیتی مجاور فویل آنود به جای استفاده از ظرف حاوی الکترولیت به عنوان کاتد خازن معرفی کرد. فویل دوم انباشته ترمینال خود را به ترمینال اضافی اضافه کرد و ظرف دیگر کارکرد الکتریکی نداشت. این نوع خازن الکترولیتی با یک فویل آند از یک فویل کاتدی با یک الکترولیت مایع یا ژل از طبیعت غیر آبی جدا شده‌است که به این معنی است که محتوای آب بسیار کم خشک است، به عنوان خشک "نوع خازن الکترولیتی.  این اختراع همراه با اختراع فویل زخم جدا شده با کاغذ اسپردر 1927 توسط ایکل ایکل، Hydra-Werke (آلمان)  ، اندازه و قیمت را به میزان قابل توجهی کاهش داد، که باعث شد که رادیوهای جدید برای یک گروه وسیع تر مقرون به صرفه باشند از مشتریان.
ویلیام دوبلیر که اولین ثبت اختراع برای خازن های الکترولیتی در سال 1928 به ثبت رسید،  ایده های جدید برای خازن های الکترولیتی را تولید کرد و در سال 1931 در کارخانه کورنل دوبلیر (Plainfield، New Jersey) کارخانه بزرگ تولید کرد.  در همان زمان در برلین، آلمان، "Hydra-Werke"، یک شرکت AEG، تولید خازن‌های الکترولیتی را در مقادیر زیادی آغاز کرد.
پلکک در حال حاضر در درخواست ثبت اختراع خود در سال 1886 نوشت که ظرفیت خازن افزایش می یابد، اگر سطح فویل آنود خیس شد. از آن زمان به بعد روش‌های مکانیکی مانند انفجار شن و ماسه یا خراشیدگی و اچینگ شیمیایی با اسید و نمک‌های اسیدی ناشی از جریانات بالا، از روش‌های مختلفی استفاده شده‌است.  برخی از این روش‌ها در کارخانه سی دی بین سال‌های 1931 تا 1938 توسعه یافتند. امروزه (2014) اچینگ الکتریکی شیمیایی فویل‌های ولتاژ پایین می‌تواند تا 200 برابر سطح سطح در مقایسه با یک سطح صاف به دست آید.   پیشرفت مربوط به فرایند اچینگ، دلیل کاهش مداوم ابعاد خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی در دهه‌های گذشته است.
دوره پس از جنگ جهانی دوم با پیشرفت سریع در فناوری رادیو و تلویزیون و همچنین در کاربردهای صنعتی همراه است که تأثیر زیادی بر مقدار تولید و همچنین سبک، اندازه و تعدیل سریال خازن‌های الکترولیتی دارد. الکترولیت‌های جدید بر اساس مایعات آلی باعث کاهش جریان نشت و ESR، دامنه‌های وسیع تر دما و افزایش طول عمر می‌شود. پدیده‌های خوردگی ناشی از کلر و آب را می‌توان با فرایندهای تولید خلوص بالاتر و با استفاده از افزودنی‌ها در الکترولیت‌ها اجتناب کرد.
توسعه تانتالم خازن های الکترولیتی در اوایل 1950s   با دی اکسید منگنز الکترولیتی جامد، که دارای هدایت 10 برابر بهتر از همه انواع دیگر از الکترولیت غیر جامد، همچنین تحت تأثیر توسعه خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی. در سال 1964 اولین خازن آلومینیومی الکترولیتی با الکترولیت جامد (خازن آلومینیومی جامد (SAL) ) در بازار عرضه شد که توسط Philips توسعه یافت.
دهه‌های 1970 تا 1990 با توسعه سری‌های جدید خازن الکترولیتی حرفه‌ای آلومینیوم حرفه‌ای با ف.   e جریان نشت بسیار کم یا با ویژگی‌های عمر طولانی و یا برای دماهای بالاتر تا 125   ° C، که به‌طور خاص برای کاربردهای خاص صنعتی مناسب بود.  تنوع زیادی از سری‌های بسیاری از خازن‌های الکترولیتی آلومینیومی با الکترولیت‌های غیر جامد تاکنون (2014) نشان دهنده سازگاری خازن‌ها با نیازهای مختلف صنعتی است.
در سال 1983، سانیتو با استفاده از خازن الکترولیتی آلومینیومی " OS-CON "، کاهش بیشتر ESR را به دست آورد. این خازن‌ها به عنوان یک هادی آلی جامد TTF-TCNQ ( tetracyanoquinodimethane ) استفاده می‌شود که موجب بهبودی در تخلیه الکتریکی دیاکسید منگنز می‌شود.
مقادیر ESR خازن‌های TCNQ به وضوح توسط کشف پلیمرهای هدایت شده توسط آلن جی هیگر، آلن مک دیارمید و هیدکی شیراکاوا کاهش یافت .  رسانایی پلیمرهای رسانایی مانند پلیپیرل  یا PEDOT  بهتر از TCNQ با یک فاکتور 100 تا 500 است و نزدیک به رسانایی فلزات است. در سال 1991، پاناسونیک SP-Cap  یک خازن الکترولیتی پلیمر آلومینیومی را در بازار گذاشت. این خازن‌های الکترولیتی با الکترولیت پلیمری به مقدار ESR به اندازه کافی کمتری برای رقابت با خازن‌های چند لایه سرامیکی (MLCCs) دست یافتند. آن‌ها هنوز هم ارزان تر از خازن تانتالیوم بودند و مدت کوتاهی در دستگاه‌هایی با طراحی صاف، مانند لپ تاپ ها و تلفن های همراه استفاده می شد .
الکترولیت‌های جدید آب در ژاپن از اواسط دهه 1980 با هدف کاهش ESR برای خازن‌های الکترولیز غیر جامد ارزان قیمت طراحی شده‌است. آب ارزان است، یک حلال مؤثر برای الکترولیت‌ها، و به‌طور قابل توجهی هدایت الکتریکی را بهبود می‌بخشد.
تولیدکننده ژاپنی Rubycon یکی از رهبران در توسعه سیستم‌های الکترولیت مبتنی بر آب با هدایت افزایش یافته در اواخر دهه 1990 بود.  سری جدید خازن‌های غیر جامد با الکترولیت بر اساس آب در ورقه‌های داده شده "Low-ESR"، "Low Impedance"، "Ultra-Low Impedance" یا "Current-High-Ripple Current" نامگذاری شده‌است.
یک دستورالعمل به سرقت رفته از یک الکترولیت مبتنی بر آب، که در آن مواد ثبات دهنده مهم   وجود نداشت،  در سال‌های 2000 تا 2005 منجر به مشکل خازن‌های توده ای در رایانه‌ها و منابع تغذیه شد تحت نام " طوفان خازن " شناخته شده‌است. در این خازن‌ها آب به شدت با شدت و حتی خشونت آمیز با آلومینیوم واکنش نشان می‌دهد، همراه با رشد گرما و گاز در خازن، و اغلب منجر به انفجار خازن می‌شود.