一种锂电池用多孔铜箔及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及铜箔技术领域，具体涉及一种锂电池用多孔铜箔及其制备方法和应用，所述多孔铜箔包括：无孔铜箔基底和覆盖在所述无孔铜箔基底表面的多孔铜箔层，所述多孔铜箔层具有的孔隙度为20‑30％；所述多孔铜箔层含有铜元素和助剂金属元素。所述多孔铜箔的制备方法包括：在无孔铜箔基底表面覆盖合金铜箔层，然后将所述合金铜箔层进行去合金处理。本发明专利技术提供的多孔铜箔相较于同尺寸传统锂电池用铜箔，由于具有特定结构的多孔铜箔层，可减小在电池中的体积占比，重量可减少20％，同时提高比表面积，能够紧密填充更多的活性材料，进而提升电池容量密度，满足当前锂离子电池轻量化的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池用多孔铜箔及其制备方法和应用
本专利技术涉及铜箔
，具体涉及一种锂电池用多孔铜箔及其制备方法和应用。
技术介绍
锂离子电池因其结构特性，相比传统的二次电池具有高的比能量、无记忆效应、工作电压高、安全、寿命长、循环性能好和绿色环保等优点，是目前最具发展前景的高效二次电池储能材料，广泛用于动力汽车、航空航天以及电子设等新能源领域。随着时代的发展，对于锂离子电池性能的要求越来越高，在材料创新的基础上研发具有更高能量密度、更高安全保护的高效二次锂离子电池已成为当前人类共同追求的目标。通常锂离子电池存在过充析出锂枝晶刺破隔膜现象，造成电池短路爆炸的风险。然而，传统的铜箔集流体用于锂离子电池时，充放电过程中电池体积膨胀与产生锂枝晶，容易刺破隔膜造成电池短路风险，需要进一步改善。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的铜箔用于锂离子电池时充放电过程中电池体积膨胀与产生锂枝晶，容易刺破隔膜造成电池短路风险，需要进一步改善的缺陷，提供一种锂电池用多孔铜箔及其制备方法和应用，该多孔铜箔具有特定的结构，能够有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂电池用多孔铜箔，该多孔铜箔包括：无孔铜箔基底和覆盖在所述无孔铜箔基底表面的多孔铜箔层，所述多孔铜箔层具有的孔隙度为20-30％；所述多孔铜箔层含有铜元素和助剂金属元素。/n

【技术特征摘要】
1.一种锂电池用多孔铜箔，该多孔铜箔包括：无孔铜箔基底和覆盖在所述无孔铜箔基底表面的多孔铜箔层，所述多孔铜箔层具有的孔隙度为20-30％；所述多孔铜箔层含有铜元素和助剂金属元素。


2.根据权利要求1所述的多孔铜箔，其中，所述多孔铜箔层的平均孔径为纳米级；
更优选地，所述多孔铜箔层的平均孔径为80-220nm；
优选地，所述多孔铜箔的厚度为8-13μm；
优选地，所述无孔铜箔基底的厚度为4-7μm；所述多孔铜箔层的厚度为4-8μm。


3.根据权利要求1或2所述的多孔铜箔，其中，所述多孔铜箔中，铜元素的含量为90-99.8重量％，更优选为96-99.8重量％；助剂金属元素的含量为0.2-10重量％，更优选为0.2-4重量％；
优选地，所述助剂金属元素为Bi。


4.一种锂电池用多孔铜箔的制备方法，该方法包括，在无孔铜箔基底表面覆盖合金铜箔层，然后将所述合金铜箔层进行去合金处理；其中，所述去合金处理的过程包括：先将所述合金铜箔层与碱性腐蚀剂进行第一接触，再与酸性腐蚀剂进行第二接触。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述覆盖合金铜箔层的过程包括：电沉积第一电解液，所述第一电解液包括含铜化合物、含合金元素化合物和络合剂以及含助剂金属元素化合物；
优选地，所述第一电解液中，含铜化合物以铜元素计的浓度为8-11g/L，含合金元素化合物以合金元素计的浓度为2-4g/L，络合剂的浓度为90-100g/L，含助剂金属元素化合物以助剂金属元素计的浓度为0.1-3g/L；
优选地，所述第一电解液中，含助剂金属元素化合物以助剂金属元素计的浓度为0.1-1g/L；
优选地，所述含铜化合物以铜元素计和含合金元素化合物以合金元素计的用量重量比为1.2-12：1，更优选为2-4：1；
优选地，所述含铜化合物选自铜的硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的至少一种；
优选地，所述含合金元素化合物选自合金元素的硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的至少一种；更优选地，所述合金元素为锌；
优选地，所述络合剂选自酒石酸盐；更优选地，所述络合剂选自酒石酸钾钠、酒石酸钾和酒石酸钠中的至少一种；
优选地，所述含助剂金属元素化合物选自助剂金属元素的硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的至少一种；
优选地，所述助剂金属元素为Bi；
优选地，所述电沉积第一电解液的条件包括：电流密度为0.5-5A/dm2，沉积时间为1000-1800s；
优选地，所述第一电解液还包括辅助络合剂；
优选地，所述第一电解液中辅助络合剂的浓度为5-40g/L；
优选地，所述辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐云志，杜鹏康，樊小伟，谭育慧，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36