[發(fā)明專利]能提高表面銅密實度的銅箔電鍍液、電鍍工藝、復(fù)合銅箔及應(yīng)用

在審

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• 申請日: 2023-06-27
• 公開（公告）號: CN116657204A
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金闖;高福來;蔣曉明;黃倩倩;宋夢珍
• 申請（專利權(quán)）人: 太倉斯迪克新材料科技有限公司;斯迪克新型材料（江蘇）有限公司
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38;C25D5/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 徐晨

本發(fā)明公開了一種能提高表面銅密實度的銅箔電鍍液、電鍍工藝、復(fù)合銅箔及應(yīng)用，該銅箔電鍍液包括以下成分：硫酸110～150g/L、五水合硫酸銅90～130g/L、鹽酸30～70ppm、整平劑3～7mL/L、光亮劑1～5mL/L、抗氧化劑40～60mL/L。本發(fā)明提供的銅箔電鍍液通過整平劑、光亮劑的拮抗作用能動態(tài)控制沉積銅的速率，達到動態(tài)平衡的效果，可最大程度提高水電鍍后基材表面銅的密實度；該方法工藝過程簡單、可重復(fù)性高，本發(fā)明的銅箔電鍍液能解決傳統(tǒng)方案中水電鍍后復(fù)合銅箔表面褶皺、不光滑以及暗啞等不良現(xiàn)象；本發(fā)明能夠很好的應(yīng)用于鋰電行業(yè)對復(fù)合銅箔的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及銅箔材料領(lǐng)域，特別涉及一種能提高表面銅密實度的銅箔電鍍液、電鍍工藝、復(fù)合銅箔及應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著新能源汽車市場及儲能電池的發(fā)展和應(yīng)用，對高能量密度的動力鋰電池需求越來越大，其中鋰電池負極集流體導(dǎo)電銅博薄膜的用量大幅增加，甚至出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。

傳統(tǒng)的CVD法制備銅箔，需要在較高的溫度下制備，對反應(yīng)條件和設(shè)備要求較為嚴苛，且耗能較大，新型的磁控濺射法屬于物理氣相沉積法(PVD)的一種，沉積溫度低、沉積速度快，有助于降低能耗，減小對反應(yīng)條件的依賴。

傳統(tǒng)的濺射技術(shù)在高真空的條件下，入射離子(Ar+)在電場的作用下轟擊靶材，使得靶材表面的中性原子或分子獲得足夠動能脫離靶材表面，沉積在基片表面形成薄膜；但是電子會受到電場和磁場的作用，產(chǎn)生漂移，因而導(dǎo)致傳濺射效率低，濺射得到的薄膜不均勻，新型的磁控濺射在靶下方安裝強磁鐵，中央和周圈分別為N、S極。電子由于洛倫茲力的作用被束縛在靶材周圍，并不斷做圓周運動，產(chǎn)生更多的Ar+轟擊靶材，大幅提高濺射效率，增加濺射后薄膜表面均一性，均勻調(diào)制周期和調(diào)制比都有大幅度提升。

傳統(tǒng)電鍍方式存在能耗高，環(huán)境不友好，產(chǎn)生大量電鍍廢液等有毒有害的雜質(zhì)，嚴重違背綠色化學(xué)的理念和宗旨，新型的磁控濺射電鍍工藝高功率熱沉產(chǎn)品，薄膜致密度高，制備過程環(huán)境友好，很好的符合了當(dāng)今綠色化學(xué)的走向，符合可持續(xù)化發(fā)展的道路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能提高表面銅密實度的銅箔電鍍液、電鍍工藝、復(fù)合銅箔及應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明的第一方面，提供一種能提高表面銅密實度的銅箔電鍍液，包括以下成分：硫酸110～150g/L、五水合硫酸銅90～130g/L、鹽酸30～70ppm、整平劑3～7mL/L、光亮劑1～5mL/L、抗氧化劑40～60mL/L。

優(yōu)選的是，所述整平劑為表面活性劑、硫酸銅、硫酸、有機酸、去離子水中的混合物。

優(yōu)選的是，所述整平劑包括按重量份計的以下原料組分：表面活性劑1.5-6份、硫酸銅0.5-2份、硫酸0.5-2份、有機酸0.5-2份、去離子水47-186份。

優(yōu)選的是，所述光亮劑選自有機酸鹽、硫酸銅、硫酸、去離子水中的混合物。

優(yōu)選的是，所述光亮劑包括按重量份計的以下原料組分：有機酸鹽0.5-2份、硫酸銅0.5-2份、硫酸0.5-2份、去離子水48-194份。

優(yōu)選的是，所述抗氧化劑為三氧化鉻、重鉻酸鹽中的一種或兩種與去離子水的混合物。

優(yōu)選的是，所述表面活性劑選自烷基磺酸銅鹽和游離烷基磺酸組成中的一種或兩種的混合物，所述有機酸為肉桂酸，所述有機酸鹽選自3,3'-二硫代雙-1-丙磺酸二鈉鹽中的一種或兩種的混合物。

本發(fā)明的第二方面，提供一種能提高表面銅密實度的電鍍工藝，其采用如上所述的銅箔電鍍液來制備復(fù)合銅箔，該方法包括以下步驟：