基于不同添加剂对铜箔性能影响研究

赵翰阳¹，张晓文¹，关云锋²，雷明亮²

（1.湖北工程学院新技术学院生物化学系，湖北 孝感 432000；

2.湖北工程学院化学与材料科学学院，湖北 孝感 432000）

摘 要：通过电化学方法制备钢箔，系统探究了整平剂明胶、HCl、光亮剂聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)、抑制剂聚乙二醇（PEG)等添加剂对钢箔结构及力学性能的影响。试验结果表明，添加剂组合显著调控铜箔晶面取向，(220)晶面主导地位随添加剂协同作用逐渐减弱，(111)和(200)晶面占比提升,SPS对(111)晶面有轻微偏好;明胶提升镀层平整度,HCI导致针孔结构降低力学性能,SPS填补针孔但加速沉积致表面凸起,PEG最终抑制沉积速率，使镀层达到最优平整度;组合添加剂(明胶+HCl+SPS+PEG)制备的铜箔抗拉强度与延伸率最高，较单一添加剂性能提升显著。研究表明，添加剂协同作用可优化铜箔的织构、表面形貌及机械性能，为高性能锂电铜箔的绿色制备提供了理论依据。

关键词：钢箔;添加剂;力学性能

随着人类科技水平不断提高，全球能源转型速度增加。新能源汽车、智能机器人以及各种新型智能电子产品对高性能锂电池的需求越来越大。电解铜箔作为锂电池的关键材料，需求量也呈爆发式增长。中国电车不断追求智能化、高续航，跟随的是车载电池的技术不断革新，超薄铜箔的发明与应用直接推动了新能源汽车里程的提升”。同时，在国家“双碳”战略的推动下，加速了锂电池产业的进程，但是传统电解铜箔生产工艺必然造成高能耗以及重金属污染，因此现代铜箔技术的发展不仅要向着超薄、高性能的方向发展，还要走绿色革新、绿色工艺的道路，提升环保技术水平。电解铜箔研究的突破不仅是材料科学与工艺的突破，更是新能源革命与产业升级的重要支点。但是高精度、极薄锂电铜箔制造依然面临很高的技术门槛。本文从电解铜箔结构构造出发，选用整平剂明胶、HCI、光亮剂聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS)、抑制剂聚乙二醇（PEG)作添加剂，观察添加剂对电解铜箔的结构性能的影响。

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