电化学(中英文) ›› 2022, Vol. 28 ›› Issue (6): 2104501. doi: 10.13208/j.electrochem.210450
杨森1, 王文昌1,*(), 张然1, 秦水平2, 吴敏娴1, 光崎尚利2, 陈智栋1,*(
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Sen Yang1, Wen-Chang Wang1,*(), Ran Zhang1, Shui-Ping Qin2, Min-Xian Wu1, Naotoshi Mitsuzaki2, Zhi-Dong Chen1,*(
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摘要:
电解铜箔因其工艺简单、经济价值高,已广泛应用于印制线路板和锂离子电池领域。研究表明在电解制箔过程中,加入微量添加剂即可大幅度提高电解铜箔性能。因此, 在基础电解液(312.5 g·L-1 CuSO4·5H2O,100 g·L-1 H2SO4, 50 mg·L-1 Cl-)基础上,加入添加剂考察了电解液的电化学行为以及对铜箔表面形貌、结构以及性能的影响。实验选取了醇硫基丙烷磺酸钠(HP)、 水解蛋白(HVP)和N,N-二甲基硫代甲酰胺丙烷磺酸钠(DPS)作为组合添加剂, 利用扫描电镜(SEM)、 X射线洐射(XRD)以及电化学分析等方法,重点考察了组合添加中HP对铜箔表面形貌和物理性能的影响。研究结果表明,在组合添加剂体系中HP具有较强的去极化作用,可以加速铜核的生长,且具有增强铜(200)晶面的择优生长取向。HP与DPS、 HVP的协同作用可以进一步减小电解铜箔的晶粒尺寸,降低表面粗糙,提高铜箔力学性能和耐腐蚀性能。所制备的电解铜箔均匀致密,平均晶粒尺寸为29.2 nm、 平均粗糙度为 1.12 μm、 平均抗拉强度为399.5 MPa且耐蚀性能优越, 是锂离子电池负极集流体的理想材料, 具有较高的商业价值。