铝电解电容器是电子整机系统中不可替代的元器件之一,铝电解电容器的核心材料是铝阳极氧化膜,铝阳极氧化膜的制备工艺和形成机理研究一直是业内研究的热点课题。本文采用“离子迁移”理论对高比容铝阳极氧化复合膜耐电压行为进行研究,分析复合氧化膜中影响耐电压及漏电流的关键因素,提出高比容铝阳极氧化复合膜的新制备工艺。本文针对铝阳极氧化膜建立了电解液/氧化物/金属系统耐电压模型,在该系统耐电压测试中,恒稳测试电流被分离成介质层充电电流及缺陷漏电流两部分。通过对模型中两部分电流进行分析和计算,可模拟出铝阳极氧化膜耐电压曲线,能预测出铝阳极氧化膜耐电压升压时间以及180秒时的耐电压值。对铝阳极氧化复合膜的耐电压数据进行分析,计算结果显示传统工艺制备的铝阳极氧化复合膜内部缺陷较多,耐电压测试过程中载流子浓度较大,导致铝阳极氧化复合膜耐电压下降、漏电流上升。本文成功使用阴极电沉积法制备Al2O3-TiO2复合膜,通过阴极电沉积提高TiO2沉积物与铝基板结合力,从而得到致密的阳极氧化复合膜结构。使用该方法制备铝阳极氧化复合膜,可有效提高了复合膜整体介电常数,并有效降低了复合膜内部载流子浓度。