科创中国
一种铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法
成果类型：: 新技术
发布时间: 2022-11-30 11:39:20
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：江西省南昌国家高新区| 张敏冬 | 2022-12-30 14:55:41
本发明公开了一种铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法,通在添加剂PDDA、Cl‑和MPS三者的协同作用下，碳纳米管以桥链状形成骨架式结构的碳纳米管/铜中间箔层，支撑薄型铜箔的力学性能，从而提升抗拉强度，同时还降低了表面粗糙度和电阻率。
电解铜箔作为负极集流体，是制备锂离子电池的关键原材料。近年来，随得新能源汽车产业的高速发展，锂离子电池作为汽车的动力源，朝着体积更小、容量更大方向发展，对铜箔的性能、厚度也提出了更高要求。随着所需铜箔的厚度减薄，抗拉强度也随之下降，这容易导致铜箔断裂，影响使用性能。碳纳米管因其优异的电学、热学、力学等特性，在复合材料领域发挥着重要的作用，已成为国内外研究的热点。其中，金属/碳纳米管复合材料相比于单一材料具有更强的载流能力、导热性能、机械性能，有望成为金属的高效替代品。
本发明涉及一种铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法，具体涉及到一种使用电沉积法制备铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的方法，属于材料技术领域。
结合电解铜箔的锂电应用要求与碳纳米管的作用性能，通过在铜箔中引入碳纳米管增强相，在不牺牲铜箔导电性能的前提下可大幅提高抗拉强度，有利于超薄铜箔在锂离子电池中的稳定应用。然而，在制备碳纳米管铜基复合箔中，碳纳米管在电解液中容易发生团聚，导致其不能在复合箔中均匀分散，无法达到增强复合箔性能的效果；同时，碳纳米管表面呈惰性，缺乏活性基团，与铜基体的润湿性差，界面结合强度低；此外，碳纳米管的加入会引起铜箔表面粗糙度的增大，不利于锂电铜箔双面光的要求。为保证碳纳米管稳定分散在电解液中，制备高性能性能的铜/碳纳米管复合箔也绝非易事。
该技术的铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法的研制，拓宽了铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法的应用，极大的促进了铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法的发展，这种工艺配套研发的装置和设备，使铜箔/碳纳米管/铜箔复合箔的制备方法迅速实现大规模产业化。利用我国在这一新技术产业化中的先发优势地位，扶持一批技术国际领先的关键生产企业，并培养一批技术咨询、服务企业、合同能源的企业，促进产业结构优化升级，增加就业岗位，拉动我国经济建设和发展。
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