电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法技术

本发明专利技术属于电子铜箔制造技术领域，具体公开一种电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法。电解铜箔制造工艺中，普遍采用的阳极是钛的氧化铱和氧化钽涂层(IrO2‑

【技术实现步骤摘要】
电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法


[0001]本专利技术属于电子铜箔制造
，具体涉及一种电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法。

技术介绍

[0002]铜箔是锂离子电池和印制电路板行业的关键材料。目前铜箔的制造主要源于电解铜箔的工艺，电解铜箔制造过程中铜电沉积溶液是由硫酸铜、硫酸和能改善铜箔性能添加剂所构成，通常采用弧型电解槽，弧型阳极与阴极滚筒之间的距离必须保持在8毫米左右，以保证厚度均匀的薄铜箔沉积在光滑的阴极辊上。过去，电解铜箔行业普遍采用铅阳极，铅阳极虽然归属于不溶阳极，但由于表面的氧化分解以及高的析氧电位，使得电解铜箔的阳极转向了具有良好稳定性且可降低析氧电位的IrO2‑
Ta2O5/Ti电极，虽然该电极的价格比较昂贵，但是从通过降低析氧电位和节能的角度出发，仍然不失为理想的阳极材料。尽管IrO2‑
Ta2O5/Ti电极有着优异的性能，由于铜箔电解时的电流密度都较高，一般为30～80A/dm2，所以有效降低阳极析氧电位是电解铜箔生产技术上永远追求的目标，所以如果通过添加剂的加入，有效降低阳极析氧电位，对电解铜箔的生产而言，无疑起到了良好的助推作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了有效降低IrO2‑
Ta2O5/Ti阳极的析氧电位，实现降低能耗和保护阳极的目的，提供一种电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法，将高锰酸钾和/或重铬酸钾作为添加剂，加入到电沉积铜箔的溶液中。该技术不仅适用于锂电铜箔和覆铜板铜箔的制造，同样也适用于其它的电子铜箔制造，可有效降低钛基铱
‑
钽氧化物涂层阳极(IrO2‑
Ta2O5/Ti)的析氧电位，实现节能和保护阳极的目的。
[0004]为了达成上述目的，本专利技术向铜电沉积溶液中加入了高锰酸钾和/或重铬酸钾作为。并非所有浓度的高锰酸钾和重铬酸钾都可有效降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极的析氧电位。可有效降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极的析氧电位的高锰酸钾浓度范围为0.05～5ppm，当高锰酸钾的浓度低于0.05ppm(本专利技术中ppm指质量浓度)，对降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极析氧电位的效果不明显，当电极大于5ppm时，对降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极析氧电位的效果不显著，同时还会对铜的电沉积带来影响，最佳的高锰酸钾的浓度范围为0.1～2ppm。重铬酸钾的浓度范围为0.01～5ppm，当重铬酸钾的浓度低于0.01ppm，对降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极析氧电位的效果不明显，当电极大于5ppm时，对降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极析氧电位的效果不显著，同时还会对铜的电沉积带来影响，最佳的重铬酸钾的浓度范围为0.5～2ppm。
[0005]具体的，铜电沉积溶液中含有硫酸铜、硫酸、氯离子和水解蛋白。
[0006]本专利技术的降低阳极IrO2‑
Ta2O5/Ti上的析氧电位方法为，将适当浓度的高锰酸钾和/或重铬酸钾溶解于铜的电沉积溶液中即可，该方法使用简单方便，在合适的浓度范围内，高锰酸钾或重铬酸钾不影响铜离子在阴极的还原。由于该添加剂在铜离子的电沉积过
程中不参与反应，所以该添加剂不存在损耗，虽然铜电沉积溶液的循环系统采用活性炭过滤，但是活性炭不会吸附高锰酸钾或重铬酸钾，所以，在实际生产过程中，高锰酸钾或重铬酸钾添加剂的浓度的控制较为方便。
[0007]进一步的，本专利技术还提供了电解铜箔的制备方法：所用电沉积溶液内：重铬酸钾0.5～2ppm或高锰酸钾0.1～2ppm，硫酸铜(CuSO4·
5H2O)150g/L、浓硫酸(H2SO4)150g/L、氯离子(Cl
‑
)30mg/L和水解蛋白150mg/L，用该电沉积溶液，进行铜的电沉积，以IrO2‑
Ta2O5/Ti电极为阳极，以光滑的钛板为阴极，电流密度为10A/dm2,电解液温度为65℃时，电沉积10min。
[0008]与现有技术相比，本专利技术通过在铜电沉积溶液中加入高锰酸钾、重铬酸钾或高锰酸钾和重铬酸钾混合物，即可有效地降低IrO2‑
Ta2O5/Ti电极的析氧电位，无疑是非常行之有效的方法，同时所限定浓度的高锰酸钾或重铬酸钾的加入对阴极上铜电沉积的析出不产生任何影响，且得到的铜箔光亮且平整度较高。本专利技术与目前通过改善在金属钛上贵金属氧化物涂层的方法相比，方法简单，同时由于析氧电位的降低，有效地保护了Ti电极上的IrO2‑
Ta2O5涂层。该方法可满足目前电解铜箔的实际生产的需求。
附图说明
[0009]图1为IrO2‑
Ta2O5/Ti电极在0.1mol/L H2SO4的水溶液中线性伏安曲线。
具体实施方式
[0010]本专利技术不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本专利技术公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本专利技术的，或者凡是采用本专利技术的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本专利技术的保护范围。
[0011]下面通过实施例进一步说明本专利技术在铜电沉积溶液中加入高锰酸钾或重铬酸钾对阳极IrO2‑
Ta2O5/Ti析氧催化的方法。为了有效地说明高锰酸钾或重铬酸钾的催化效果，制备了阳极IrO2‑
Ta2O5/Ti电极作为工作电极，并取工作电极的面积为1x1cm2，铂片电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极，通过线性扫描测量在1mol/L H2SO4溶液中的析氧电位进行评价。经测定，如图1所示，在1mol/L H2SO4溶液中，电流为10A/dm2时，IrO2‑
Ta2O5/Ti电极对应的的析氧电位为1.90V，当在此溶液中加入0.5ppm的高锰酸钾时，同样的10A/dm2析氧电流密度时，析氧电位负移至1.78V，电位负移了120mV。
[0012]为了考察高锰酸钾或重铬酸钾对铜离子还原产生的影响，制备了电沉积铜溶液，溶液的组成为硫酸铜(CuSO4·
5H2O)150g/L、浓硫酸(H2SO4)150g/L、氯离子(Cl
‑
)30mg/L和水解蛋白150mg/L。取适当浓度的高锰酸钾或重铬酸钾，以IrO2‑
Ta2O5/Ti电极为阳极，以光滑的钛板为阴极，电流密度为10A/dm2,电解液温度为65℃时，电沉积时间为10min，观察钛板上铜电沉积的状况，电沉积铜箔非常光亮且平整表示为
◎
，电沉积铜箔光亮且平整表示为
○
，电沉积铜箔不光亮表示为X。
[0013]以下为具体实施例，本专利技术的权利要求，并不限于以下实施例中所列举反应条件及原料浓度。
[0014]实施例1
[0015]以铂电极为对电极，IrO2‑
Ta2O5/Ti电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，分
别在0ppm高锰酸钾和0.5ppm高锰酸钾的1mol/L H2SO4水溶液中，以10mV/s的扫速进行扫描，分别记录当析氧电流密度为10A/dm2时，含高锰酸钾的析氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解铜箔制备中降低阳极析氧电位的方法，其特征在于：在电解铜箔生产中，将高锰酸钾和/或重铬酸钾溶解于铜电沉积溶液中，添加高锰酸钾时控制高锰酸钾浓度范围为0.05～5ppm，添加重铬酸钾时控制重铬酸钾的浓度范围为0.01～5ppm。2.如权利要求1所述的电解铜箔制备中降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智栋，鲍幸，明智耀，王文昌，刘长海，明小强，王朋举，
申请(专利权)人：四川铭丰电子材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：