【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合铜箔，具体涉及一种树脂-石墨乳复合铜箔及其制备方法和应用。
技术介绍
1、复合铜箔是一种以高分子基膜材料作为中间层，分别以金属铜为镀层的薄膜材料。中间层一般是pet/pp/pi，利用蒸镀/磁控溅射、水电镀技术将金属材料涂覆到基材表面，两边分别以其他功能金属作为镀层的一种夹层状导电薄膜材料。
2、复合铜箔质地柔软、延展性及抗压性能好，用于锂电池负极可有效抑制锂枝晶产生，降低电池内部短路风险，降低电池重量，提升电池能量密度与安全性。但是，复合铜箔的pet薄膜卷厚度小，需要精密的磁控溅射设备，磁控溅射设备的设备投入和设备折旧费用高；溅射的种子铜厚度小，电阻率高，铜箔层电镀厚度误差大；pet薄膜厚度小，在制备过程中易于变形。pet/pp复合铜箔中间层导电性差，pi性能好但是成本高，在高分子上沉积铜，无论是溅射还是蒸镀，都十分困难。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种树脂-石墨乳复合铜箔及其制备方法和应用，本专利技术无需经过蒸镀、溅射等昂贵处理，具有成本低、工艺简单的优点。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术第一方面在于提供一种树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、树脂经过除油、粗化处理后，进行导电化处理，即将树脂膜通过石墨乳悬浊液，使树脂膜表面覆有石墨导电层，烘干固化后得到石墨-树脂-石墨结构体；
5、s2、在石墨-树脂-石墨结构
6、s3、对铜-石墨-树脂-石墨-铜结构体上进行抗氧化处理，即可得到树脂-石墨乳复合铜箔。
7、在一些实施方式中，树脂膜除油和粗化处理为：树脂膜在浓度为5-10％、温度为40-65℃的氢氧化钠溶液中碱洗5-30min，清洗后，用温度为50-60℃的粗化液粗化5-10min，其中粗化液包括硫酸及氧化剂，氧化剂选自铬酸、铬酐、高锰酸钾中的至少一种；
8、在本专利技术的一些具体实施方式中，优选粗化液中包含80-90％纯硫酸和4-6％的纯铬酸以及余量水；优选粗化液液中包含20-60％纯硫酸和5-10％的纯高锰酸钾以及余量水。
9、在一些实施方式中，步骤s1中，树脂膜厚度为1.0-5.0μm，树脂膜选自abs树脂、聚丙烯树脂、pet树脂、聚氨基甲酸乙酯、聚四氟乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。
10、在一些实施方式中，步骤s1中，石墨乳悬浊液含有低阻导电石墨乳或石墨乳混合液；石墨乳混合液包括石墨乳与丙烯酸树脂，石墨乳与丙烯酸树脂的质量比为85-95：5-15，石墨粒径d50为2-200nm，石墨乳密度为1.9-2.3g/cm3，树脂膜通过石墨乳悬浊液的速度为0.1-2.5cm/s，石墨-树脂-石墨结构体的厚度为1.0-6.0μm。
11、在一些实施方式中，石墨悬浊液中还含有铜粉，石墨和铜粉的质量比为20-250：1，铜粉的粒径为15-500nm。
12、本专利技术使用石墨均匀分散的悬浊液，并在石墨乳溶液中加入纳米铜粉，使树脂膜均匀覆上一层石墨/铜复合层，从而导致石墨-树脂-石墨结构体的石墨层中带有纳米铜颗粒，纳米铜颗粒可以成为后续优先沉积的位置，并且通过钉扎效应增强石墨与铜沉积层之间的结合力。
13、在一些实施方式中，步骤s2中，铜箔层厚度为0.5-5μm。
14、在一些实施方式中，步骤s2中，沉积参数包括：电流密度为0.1～10a/dm2、沉积液选自焦磷酸铜、硫酸铜体系镀铜溶液中的至少一种；其中，硫酸铜体系镀铜溶液中铜离子浓度60-120g/l，硫酸浓度为100-150g/l。
15、在一些实施方式中，抗氧化处理为电沉积或浸泡处理。
16、需要说明的是，电沉积或浸泡处理所使用的抗氧化试剂选自三氧化铬、葡萄糖、bta、edta、三乙醇胺、去离子水中的至少一种。
17、在一些具体实施方式中抗氧化处理为电沉积铬，电沉积步骤包括：将步骤s2得到的铜-石墨-树脂-石墨-铜结构体放入抗氧化试剂中进行电沉积处理，即可；其中，电流密度为1-6a/dm2，抗氧化试剂温度为25-35℃，抗氧化试剂浓度为0.4-10g/l，电沉积时间为3-10s。
18、在一些其他具体实施方式中抗氧化处理为浸泡处理，浸泡处理步骤包括：将步骤s2得到的铜-石墨-树脂-石墨-铜结构平整的浸入抗氧化试剂中，无需水洗，干燥后即可；其中，浸泡时间为3-15s，抗氧化试剂温度20-40℃，干燥温度为50-110℃，热风干燥。
19、本专利技术第二方面在于提供一种树脂-石墨乳复合铜箔。
20、本专利技术第三方面在于提供树脂-石墨乳复合铜箔在制备锂电池、钠电池、钾电池、镁电池、钙电池、铝电池的负极集流体中的应用。
21、本专利技术包括以下有益效果：
22、(1)本专利技术提供的复合铜箔具有导电性好，中间层易于制备，成本较低，厚度可调范围广的优势，复合铜箔的厚度可以进一步降低，工艺简单，无需蒸镀、溅射等昂贵的处理方法。
23、(2)本专利技术提供的制备方法通过浸渍石墨乳对树脂作导电处理，并通过石墨、铜颗粒的钉扎效应增加石墨层表面电沉积铜箔的结合力，在石墨上直接镀铜时石墨和铜的结合力较弱，导致复合铜箔使用时层与层之间剥离强度低，容易形成裂纹等。化学镀铜以及电镀铜增厚的方式容易导致镀铜效率低，镀液不稳定，而本专利技术利用石墨、铜颗粒的钉扎效应增加石墨层表面电沉积铜箔的结合力，无需化学镀铜环节。
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1.一种树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，树脂膜除油和粗化处理为：树脂膜在浓度为5-10％、温度为40-65℃的氢氧化钠溶液中碱洗5-30min，清洗后，用温度为50-60℃的粗化液粗化5-10min；所述粗化液包括纯硫酸及氧化剂，其中氧化剂选自铬酸、铬酐、高锰酸钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，树脂膜厚度为1.0-5.0μm，树脂膜选自ABS树脂、聚丙烯树脂、PET树脂、聚氨基甲酸乙酯、聚四氟乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，石墨乳悬浊液包含石墨乳与丙烯酸树脂，石墨乳与丙烯酸树脂的质量比为85-95：5-15，石墨粒径D50为2-200nm，石墨乳密度为1.9-2.3g/cm3，树脂膜通过石墨乳悬浊液的速度为0.1-2.5cm/s，石墨-树脂-石墨结构体的厚度为1.0-6.0
5.根据权利要求4所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述石墨乳悬浊液中还含有铜粉，石墨和铜粉的质量比为20-250：1，铜粉的粒径为15-500nm。
6.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，铜箔层厚度为0.5-5μm。
7.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，沉积参数包括：电流密度为0.1-10A/dm2，沉积液选自焦磷酸铜、硫酸铜体系镀铜溶液中的至少一种；所述硫酸铜体系镀铜溶液中铜离子浓度60-120g/L，硫酸浓度为100-150g/L。
8.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，抗氧化处理为电沉积或浸泡处理。
9.权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的树脂-石墨乳复合铜箔。
10.权利要求9所述的树脂-石墨乳复合铜箔在制备锂离子电池、钠电池、钾电池、镁电池、钙电池、铝电池的负极集流体的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，树脂膜除油和粗化处理为：树脂膜在浓度为5-10％、温度为40-65℃的氢氧化钠溶液中碱洗5-30min，清洗后，用温度为50-60℃的粗化液粗化5-10min；所述粗化液包括纯硫酸及氧化剂，其中氧化剂选自铬酸、铬酐、高锰酸钾中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，树脂膜厚度为1.0-5.0μm，树脂膜选自abs树脂、聚丙烯树脂、pet树脂、聚氨基甲酸乙酯、聚四氟乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的树脂-石墨乳复合铜箔的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，石墨乳悬浊液包含石墨乳与丙烯酸树脂，石墨乳与丙烯酸树脂的质量比为85-95：5-15，石墨粒径d50为2-200nm，石墨乳密度为1.9-2.3g/cm3，树脂膜通过石墨乳悬浊液的速度为0.1-2.5cm/s，石墨-树脂-石墨...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛银莹，单大勇，王俭秋，韩恩厚，
申请(专利权)人：广东腐蚀科学与技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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