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近年來不斷有新型氧化物型固體酸的研究報道，其中對于第五副族元素(V, Nb, Ta)的研究一直都是固體酸研究的熱點，工業上統稱五氧化二鈮和五氧化二鉭為土酸。含水的氧化鉭(hydrated Ta2O5)，氧化鈮(Nb2O5)都是性質優異的潛在固體酸催化劑。鈮具有極為重要的研究價值，因此我們先對元素鈮及其化合物做一個系統的概述。
鈮和氧可以形成五種氧化物分別為：NbO，Nb02，Nb2O，Nb6O 和 Nb2O5，其中也只有Nb205最為穩定，五氧化二鈮以鈮氧六面體的結構存在。五氧化二鈮良好的介電性質，使其廣泛應用于各種陶瓷電容器的生產工藝中。薄膜狀的氧化鈮材料可以用于生產集成電路的阻容元件。五氧化二鈮也是特種光學玻璃的制造材料，可以實現高折射率和低分散性。鈮不僅作為金屬可以形成氧化物，同時和第五族的 P 元素一樣，五氧化二鈮也可以形成類似的含氧酸根的鈮酸鹽，其中大多數鈮酸鹽不溶于水，在所有的鈮酸鹽中，鈮酸鉀具有最大的溶度。許多鈮酸鹽晶體具有自發極化的性質，是良好的介電材料，其非線性光學性質在電子工業中也得到了廣泛應用。
氧化鈮（Nb2O5）具有多種晶相，據報道有近 15 種晶相。其中最常見的晶型主要有假六方相晶系（TT-Nb2O5）、正交晶系（T-Nb2O5）和單斜晶系（H-Nb2O5）。不同溫度下，各種晶相間發生相互轉化。H-Nb2O5是最穩定的晶相，通常在加熱到 1000℃以上時，會形成 H-Nb2O5晶相，而 TT-和 M-Nb2O5是最不穩定的晶相。
NbO 電容器的基本電特性包括：容量范圍：10µF~470µF，額定最高到1000µF，外殼尺寸符合EIA(美國電子工業協會)的A 到E 標準。AVX 公司的OxiCapGeneric 系列NbO電容的可靠性為0.5%/1000小時(兩倍于鉭電容)，Performance 系列的可靠性則為0.2%/1000小時。
可靠性NbO電容器具有非常有效的自愈特性，因而能夠保證比其他商用電容器技術更優越的可靠性。Performance系列的可靠性規格高達0.2%/1000小時，例如500000小時MTBF(平均失效時間)。Generic 系列的可靠性為0.5%/1000小時，例如 200000 小時MTBF。這種可靠性等級高于大多數現有商用級別的電容器。
氧化鈮比鉭及鈮金屬的點燃能量高兩個檔次，并且比熱是鉭及鈮金屬的兩倍，其點燃失效模式顯著降低(95%)。再加上介質內的電應力小(施加電壓后，和Ta 2 O 5相比，Nb 2 O 5 介質更加密集，因此在一定的額定電壓下，Nb 2 O 5 能夠在更低場強下工作)，因而可以負荷較大的波紋電流并降低低阻抗電路中的電壓減損。氧化鈮電解電容具有很高的抗短路失效機理，并且氧化物基礎顯著改善了介質擊穿后的熱破壞阻抗。與金屬鉭或鈮電容器相比，無論其是否具有聚合物電解質系統，氧化鈮電解電容提供了真正的“不燃燒”技術。
無鉛裝配系統需要更高的回流溫度及熱機械應力。這些嚴酷的條件限制了電容器技術。鋁及箔片電容對熱機械負載極為敏感，特別是對于能夠導致嚴重電失效的回流溫度/時間焊接曲線。陶瓷電容最能回彈電的過應力，因此在熱機械負載方面能夠適應無鉛裝配。但是，外形較大的陶瓷零件對線路板的彎曲度很敏感，因此必須按照制造商要求去做。陶瓷失效的通常原因是低絕緣電阻或短路失效。新型氧化鈮電容器特別引人注目，它與陶瓷電容相似，在熱機械應力及較高的溫度峰值回流(無鉛裝配)條件下顯示出很好的穩定性，同時對機械薄弱處沒有任何反應。
鈦酸鋇(大部分介質系統的主體陶瓷材料)的高CV特性呈現顫噪效應。例如，以疊加信號施加直流偏壓時(例如1kHz 正弦波)，Y5V電容器會開始“蜂鳴”。這一過程也是可逆的，1kHz外部信號也會對電信號產生1kHz噪聲。氧化鈮電容器雖然也用陶瓷材料粉末，但卻沒有這種顫噪效應。
氧化鈮粉的比重是鉭粉的一半，這將影響電容器的總重量。比如E型氧化鈮電容比用鉭粉制成的同尺寸電容大約輕25%。對于相同元件占位面積來說，較輕的重量也可以改善 PCB的跌落試驗強度，這對于實際應用也是一個重要參數。
N b O 電容的溫度相關特性與鉭電容相同。由于MnO 2 (第二電極)電導率的改善，ESR(有效串聯電阻)隨溫度下降。因此，較高溫度下的濾波特性優于室溫25℃下的情況。
[1]Tomas Zednicek,S.Zednicek,Z.Sita,周虹.氧化鈮技術概要[J].電子產品世界,2003(10):56-57.
[2]趙虎. 氧化鈮納米結構制備及其光催化性能研究[D].中國石油大學(華東),2016.