固体钽电解电容器凭借其高稳定性、高可靠性、高比容等特性,在航空、军事、医疗等领域得到了广泛的应用。由于传统钽电容阴极材料为低电导率的二氧化锰（MnO₂）薄膜,造成钽电容的等效串联电阻（ESR）相对较大,从而限制了其在更高频率下的使用。导电聚合物聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）具有高电导率、高热稳定性等特性,已在传感器、光伏电池、有机LED领域广泛运用。本研究的主要目的就是在钽电容上使用原位合成的PEDOT取代MnO₂材料,降低钽电容器的等效串联电阻,改善其高频特性。首先,本文采用正交试验设计有效地分析出高电导率PEDOT薄膜的制备方法。实验结果表明,在60°C的反应温度时,当氧化剂/单体质量比为8,甲醇溶剂质量含量为80%的时候,可以制得电导率达51.3 S/cm的PEDOT薄膜。另外,在制备过程中,加入质量含量为1.5%的咪唑时不仅可以将PEDOT的电导率提高到55.7 S/cm,而且将反应混合液的有效使用寿命增加到30 min左右,提高了材料的利用效率。其次,在钽芯表面被覆PEDOT阴极薄膜过程中,通过使用自制真空系统,可以高效的将电容量完全引出。结果表明,相对于常压被覆环境,真空下被覆的PEDOT薄膜结构完好,对Ta₂O₅介电层实现了完全覆盖。另外,真空环境也更有利于钽芯内部的清洗,降低钽电容的损耗和漏电流。最后,对原位合成的PEDOT阴极薄膜的力学性能和钽电容的漏电流展开系统研究。实验中发现PEDOT阴极薄膜在清洗烘干之后发生开裂现象,这是由多种原因导致的。在本研究中,通过加入多壁碳纳米管（MWCNTs）改善了PEDOT薄膜的力学性能。有机钽电容器较大的漏电流是当前聚合物钽电容面临的主要问题,本文主要研究了介电层中缺陷对漏电流的影响,并使用ANSYS软件对Ta₂O₅介电层中的缺陷进行建模仿真来分析漏电流机理。最终提出使用二氧化钛（TiO₂）中间阻挡层隔绝漏电流的方案,实验结果表明中间层通过覆盖缺陷达到了抑制漏电流的作用。