【技术实现步骤摘要】
极薄多层结构型纳米孪晶铜箔及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及铜箔材料
,具体涉及一种极薄多层结构型纳米孪晶铜箔及其制备方法和应用。
技术介绍
[0002]随着不可再生能源的不断消耗,人类对于新能源的追求愈发突显,锂离子电池已成为未来新能源发展的主要方向。电子铜箔作为国际主流高能量密度锂电池集流体材料,在当今社会发挥着重要作用。为实现高能量密度,制作电池时要求铜箔的厚度尽量减薄以增加活性负极材料含量,然而铜箔在极薄情况下易发生褶皱和断裂,影响铜箔的表面质量与力学性能,导致铜箔与活性材料间的接触性能、电极尺寸稳定性、平整性变差,最终影响负极制备的成品率、电池容量、内阻、导电性和循环寿命等。通常人们采用细晶强化的作用增加铜箔抗拉强度,但延伸率却下降明显,很难实现极薄铜箔的综合力学性能提升。纳米孪晶结构因其优异机械和物理性能在工程领域广泛应用。但单一的纳米孪晶层结构较为简单。
[0003]位错与孪晶界交互作用对纳米孪晶材料的力学性能起着至关重要的作用,单一纳米孪晶与多层结构纳米孪晶相比,晶粒尺寸较大,没有逐层变化尺寸,而制备条件对孪晶的生长有较大影响,例如温度越低,纳米孪晶晶粒尺寸越小,孪晶界密度越高,孪晶片层厚度越小,此外,单一结构晶粒大表层粗糙度大,影响铜箔材料的抗拉强度、延伸率等力学性能较差。
[0004]因此,亟待提供一种具有优异的综合力学性能的铜箔。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的铜箔的抗拉强度、延伸率、导电性和表面质量在极薄情况 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铜箔,其特征在于,所述铜箔包括纳米孪晶层,和位于所述纳米孪晶层的两侧且每侧至少一层的细晶层。2.根据权利要求1所述的铜箔,其中,所述纳米孪晶层的厚度为1
‑
6μm,优选为1.5
‑
4.5μm;优选地,所述纳米孪晶层中的平均晶粒尺寸为300
‑
900nm,优选为300
‑
600nm;优选地,平均孪晶片层厚度为40
‑
400nm,优选为55
‑
400nm;优选地,以所述铜箔中含有的总晶界为基准,所述铜箔中含有的纳米孪晶晶界的占比≥10%,优选为10
‑
90%;优选地,所述细晶层中的平均晶粒尺寸为100
‑
300nm;优选地,所述铜箔的总厚度为3
‑
12μm。3.根据权利要求1或2所述的铜箔,其中,所述铜箔的表面粗糙度Rz≤2.8μm,优选为1
‑
2.5μm;和/或,所述铜箔的电阻率≤2.5
×
10
‑8Ω
·
m,优选为1.5
×
10
‑8‑
2.5
×
10
‑8Ω
·
m;和/或,所述铜箔的抗拉强度≥350MPa,优选为350
‑
650MPa;和/或,所述铜箔的延伸率≥3.5%,优选为3.5
‑
6%。4.一种制备铜箔的方法,其特征在于,所述方法包括:依次使用含有铜离子的第一电镀液
‑
第二电镀液
‑
第一电镀液进行三段直流电沉积,得到具有细晶层
‑
纳米孪晶层
‑
细晶层结构的铜箔。5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述第一电镀液包含硫酸铜、硫酸、卤素离子和第一添加剂,其中,所述第一添加剂包含添加剂A、添加剂B和添加剂C;优选地,所述第二电镀液包含硫酸铜、硫酸、卤素离子和第二添加剂;其中,所述第二添加剂包含添加剂B和添加剂C。6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述卤素离子选自Cl
‑
、Br
‑
和I
‑
中的至少一种;优选地,所述添加剂A选自聚二硫二丙烷磺酸钠、2,3
‑
二巯基丙磺酸钠和3
‑
巯基
‑
1丙烷磺酸钠中的至少一种;优选地...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐云志,孙桢,樊小伟,陆冰沪,李大双,谭育慧,
申请(专利权)人:安徽铜冠铜箔集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。