锂电铜箔是锂电池负极集流体的核心新材料，在电池中既充当电极负极活性物质的载体，又起到汇集传输电流的作用，对锂离子电池的内阻及循环性能有很大影响。同时，锂电铜箔约占锂电池总质量的13%,也是影响电池质量、能量密度的关键原料。让铜箔减薄，可以加大锂电池续航里程，因此，极薄化成为铜箔技术迭代更新的主要方向。但极薄电解铜箔生产难度大,目前只有少数企业的极薄锂电铜箔满足抗拉强度和延伸率要求，因此，掌握极薄锂电铜箔生产技术对于企业研发创新和抢占高端市场具有重大战略意义。添加剂作为电解溶液所含的少量有机物，能在不影响镀液导电性的前提下，改变镀层的微观结构和形貌，从而调控铜箔的物理性能。按照不同的特征基团对常用添加剂分类，有机添加剂可分为含硫有机物、胺类有机物、聚醚类有机物三类。本文通过电化学分析、扫描电镜、X射线衍射仪研究了聚醚类添加剂对5μm极薄锂电铜箔性能的影响。联系电话：19921272900
硫酸铜电解液制备：Cu2+质量浓度80 g/L,H2SO4质量浓度120 g/L,CI质量浓度(18±2) mg/L,胶原蛋白质量浓度6 mg/L,羟乙基纤维素质量浓度6 mg/L,聚醚类添加剂质量浓度0~5 mg/L。
生箔制备：采用钛辊为阴极及半弧形的镀铱钛阳极电沉积制备铜箔，控制阴极电流密度，电解液中的铜离子在阴极辊表面逐步沉积出铜层，通过阴极辊不断旋转，再经过剥离辊、上导辊等一系列导辊，铜箔剥离并缠绕在收卷辊上，铜箔厚度约5μm。工艺参数为：镀液流速40～60 m3/h,温度45～60°℃,电流密度30～70 A/dm²。通过在硫酸铜电解液中加入聚醚类添加剂，探究其对极薄电解铜箔性能的影响。
添加剂作为调整铜箔性能的一种有机物，加入量不够时，不足以调控铜箔性能，用量过多又会使铜箔生长失控。
研究了聚醚类添加剂质量浓度对电沉积过程的影响，不同添加剂质量浓度下制备的锂电铜箔阴极极化曲线见图1。由图1可知，添加剂的加入使铜沉积电位负移，表现为极化作用，提高了还原Cu²+所需的活化能，这可能是电沉积过程中，添加剂被吸附在阴极表面，从而抑制了铜离子的还原，抑制电沉积。添加剂质量浓度0～2 mg/L时，极化作用逐渐增强；添加剂质量浓度3～5 mg/L时，极化作用逐渐减弱并趋于稳定。在随后实验中，选取添加剂质量浓度1.5～2.5mg/L进行研究。上海源聚兴机电
1）电解液中添加不同质量浓度聚醚类添加剂均能使铜沉积电位负移，表现为极化作用，抑制电沉积；随着添加剂质量浓度增大,极化作用趋于稳定。
2)适宜质量浓度的聚醚类添加剂能细化铜箔晶粒，提高铜箔致密性、表面平整性。添加剂质量浓度2.3 mg/L时，所得铜箔抗拉强度为620.43MPa,延伸率为3.67%,光泽度为161GU,毛面粗糙度为1.02μm,综合性能极好。
3)XRD表征结果表明，高抗拉强度电解铜箔具有(111)晶面择优取向特征。
