一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113802155A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202111174609.7(22)申请日2021.10.09(71)申请人南开大学地址300071天津市南开区卫津路94号(72)发明人严振华罗中跃陈军程方益李海霞(74)专利代理机构天津耀达律师事务所12223代理人侯力(51)Int.Cl.C25D1/04(2006.01)C25D3/38(2006.01)C25D21/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法(57)摘要一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，包括：步骤1)：将五水合硫酸铜用去离子水溶解，并加入少量浓硫酸配制成pH值为0.9‑1.1、硫酸铜含量为240‑260g/L的电解液；步骤2)：将铜片作为阳极、钛片作为阴极，施加脉冲电流进行电沉积，电沉积参数范围分别为沉积电流密度0.5A/cm2，沉积时间50ms，沉积静置时间0‑500ms，氧化电流密度0.05A/cm2，氧化时间20ms，氧化静置时间20ms；步骤3)：取出阴极，用稀硫酸和去离子水交替清洗，得到具有高度晶面择优取向的铜箔。本发明的方法快速易放大，不含添加剂，所制备的电解铜箔具有高度的铜(111)和铜(220)晶面择优取向，并具有优异的电子导电性。CN113802155ACN113802155A权利要求书1/1页1.一种高晶面择优取向铜箔，其特征在于，所述铜箔具有高度的铜(111)或铜(220)晶面择优取向。2.一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1)：配制250g/L硫酸铜溶液，用浓硫酸调节溶液pH值为0.9‑1.1；步骤2)：取上述硫酸铜溶液作为电解液，以铜片作为阳极金属材料，以钛片作为阴极金属材料，然后将阴极和阳极同时浸入到硫酸铜电解液中，利用电化学工作站设置沉积参数，进行电沉积；步骤3)：从电解液中取出阴极，用稀硫酸和去离子水交替清洗，冷风吹干，即可得到具有高度晶面择优取向的铜箔。3.根据权利要求2所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硫酸铜采用纯度≥98％的五水合硫酸铜试剂进行配制。4.根据权利要求2所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方式，其特征在于，所述步骤2)中阳极金属材料按以下方式制备而来：将纯度为99.99％、厚度为0.3mm的铜片依次用稀硫酸、去离子水、无水乙醇清洗，冷风吹干得到阳极金属材料。5.根据权利要求2所述高晶面择优取铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，所述步骤2)中阴极金属材料按以下方式制备而来：将纯度为99％、厚度为0.1mm的钛片浸入无水乙醇中超声清洗5分钟，冷风吹干得到阴极金属材料。6.根据权利要求2所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，所述步骤2)中阴极与阳极的间距为1.5～2.0cm。7.根据权利要求2‑6任一项所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，所述步骤2)中电化学工作站沉积参数设置为：室温下，沉积电流密度0.3‑0.8A/cm2，沉积时间50ms，沉积静置时间0‑450ms，氧化电流密度0.05A/cm2，氧化时间20ms，氧化静置时间20ms。8.根据权利要求7所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，所述步骤3)中得到的具有高晶面择优取向的铜箔为铜(111)和铜(220)晶面取向择优的铜箔。9.根据权利要求8所述高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法，其特征在于，当沉积静置时间为20ms时，所述铜箔(111)晶面取向最强；当静置时间为300ms时，所述铜箔(220)晶面取向最强。2CN113802155A说明书1/3页一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积制备方法技术领域[0001]本发明属于电子材料与金属材料技术领域，具体涉及一种高晶面择优取向铜箔的室温电沉积快速制备方法。背景技术[0002]电解铜箔是电子行业的重要基础材料之一，在电子行业应用广泛。随着电动汽车的快速发展，锂电池的需求迅速增加，铜箔作为锂电池负极集流体的主要材料，其性能对锂电池性能起着及其重要的作用。普通商用锂电铜箔大多为电解铜箔，生产工艺简单成熟，然而电解铜箔制备过程中需要使用多种添加剂，如光亮剂、整平剂和表面活性剂等，这些添加剂的使用会降低铜箔的电导率并引入杂质，可能会损害晶粒生长进而损害其机械性能。并且商用电解铜箔均为多晶铜箔，内部含有的众多晶界也会损害其电性能以及机械性能。[0003]制备具有高度晶面择优取向的电解铜箔，可以改善由于晶界导致的电性能以及机械性能降低的问题；该室温下的电沉积制备方式，电解液组成简单，无添加剂的影响，操作