在由SMM、重庆市江津区人民政府、上期所共同共同主办的2023 SMM第十二届金属产业年会-SMM铜业论坛上,中国科学院青海盐湖研究所博士张波讲解了复合铜箔的存在意义、存在的技术问题以及未来类型衍变和发展趋势。
一、复合铜箔的存在意义
铜资源在全球范围内分布并不均匀,处于较严重的失衡状态。设计复合铜箔的初衷在于降本和缓解铜资源紧张状况。
复合铜箔为典型的三明治结构,用聚合物膜作为中间支撑层,目前以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为主。
复合铜箔具有成本更低、轻量化、柔性化的特点。
优势1:应用领域
复合铜箔因其轻量化、柔韧性等特征,在电动汽车减重、柔性电池、柔性集成电路、可穿戴设备等领域有明显的应用优势。
优势2:材料功能化
优势3:安全性
二、存在的技术问题
目前的生产方式
磁控溅射结合水电镀,是目前应用最广的复合铜箔生产方式,中间支撑层材料以PET为主。
问题1:中间支撑层
SEI膜中醇基锂组分对PET复合铜箔的影响。
问题2:薄膜前处理
问题3:磁控溅射铜层
设备成本、打底层、铜层质量、薄膜力学性能
问题4:水电镀
问题5:
锂电池中的应用——循环性能
锂电池中的应用——热管理、制造成本
三、未来类型衍变和发展趋势
1.中间支撑层选材多样化。PP膜极可能替代PET膜。如何解决PP镀铜结合力差将成为未来技术关键之一。
2.功能多元化。改变中间支撑层材料的性质,可实现对复合铜箔的机械强度、导电、散热等多方面性能的调控。
3.生产技术优化。必须对目前的制造技术加以提升,以实现产品性能优化、产能提升和生产成本降低。
4.技术人才队伍专业化。复合铜箔产业人才得到全面整合和优化,并引入传统铜箔领域的成熟技术。
最后,其详细介绍了中国科学院青海盐湖研究所复合铜箔研究的一些案例。