[发明专利]一种高密度铜箔及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高密度铜箔及其制备方法。所述制备方法包括：使作为阳极的铜材、阴极辊、电解液共同构建电化学反应体系，所述电解液为包含铜离子和硫酸根离子的混合液，所述电解液中铜离子的浓度为0.1～0.5mol·L^‑1，硫酸根离子的浓度为1.20～6mol·L^‑1；向电化学反应体系通电进行电解反应，使电解液中的铜离子在阴极辊表面沉积形成高密度铜箔，在进行电解反应时，采用冷却系统使电解液的温度在20℃以下，电流密度在4000A/m²以下，电解液循环速率为0～2L·min^‑1。本发明采用冷却盘管对电解液进行冷却，使电解反应在低温下进行，而且不需要在电解液中加入添加剂即可获得高密度电解铜箔产品。

技术领域

本发明涉及铜箔的制备，尤其涉及一种高密度铜箔及其制备方法，属于铜箔制备技术领域。

背景技术

高密度铜箔具有导电性好的优势，是一种应用面非常广的锂离子电池负极材料。在传统高密度电解铜箔生产工艺中，通常需要在电解液中加入各种添加剂，以期降低铜箔中的电结晶颗粒尺寸，从而获得致密的内部结构。且所用添加剂通常成本昂贵，并且难以管控，常会对槽体设备产生腐蚀，在长时间静置后容易发生腐败，既提高了生产管理难度，也增加了人力投入和设备成本。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高密度铜箔及其制备方法，从而克服现有技术的不足。

为达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种高密度铜箔的制备方法，其包括：

至少使作为阳极的铜材、阴极辊、电解液共同构建电化学反应体系，其中，所述电解液为包含铜离子和硫酸根离子的混合液，所述电解液中铜离子的浓度为0.1～0.5mol·L^-1，硫酸根离子的浓度为1.20～6mol·L^-1；

向所述电化学反应体系通电进行电解反应，使电解液中的铜离子在阴极辊表面沉积形成高密度铜箔，在进行所述电解反应时，采用冷却系统对所述电解液进行降温处理，从而使所述电解液的温度始终在20℃以下，电流密度在4000A/m²以下，电解液循环速率为0～2L·min^-1。在一些优选实施例中，所述制备方法包括：在进行电解反应时，所述阴极辊与阳极之间的极间距为0.4～30mm。

在一些优选实施例中，所述制备方法包括：在进行电解反应时，所述阴极辊的转速为0.5～15r·min^-1。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的高密度铜箔，其密度大于8.0g·cm^-3。

与传统高密度电解铜箔生产工艺相比，本发明的有益效果至少在于：

本发明提供了一种不需要在电解液中加入添加剂即可制备出高密度铜箔的方法，采用冷却盘管对电解液进行冷却，使电解反应在低温条件下进行，通过控制电解液中硫酸铜浓度、硫酸浓度、电流密度和电解液循环速率，获得高密度电解铜箔产品，因为不需要加入添加剂，因此工艺流程更加简单，生产成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一典型实施方案中一种高密度铜箔的制备反应原理图。

图2是本发明实施例1条件下制备所得高密度铜箔的纳米压痕测试结果的载荷-位移图。

图3a-图3c是本发明实施例1条件下制备所得高密度铜箔表面SEM照片。

具体实施方式