在由SMM、重慶市江津區人民政府、上期所共同共同主辦的2023 SMM第十二屆金屬產業年會-SMM銅業論壇上,中國科學院青海鹽湖研究所博士張波講解了復合銅箔的存在意義、存在的技術問題以及未來類型衍變和發展趨勢。
一、復合銅箔的存在意義
銅資源在全球范圍內分布并不均勻,處于較嚴重的失衡狀態。設計復合銅箔的初衷在于降本和緩解銅資源緊張狀況。
復合銅箔為典型的三明治結構,用聚合物膜作為中間支撐層,目前以聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)為主。
復合銅箔具有成本更低、輕量化、柔性化的特點。
優勢1:應用領域
復合銅箔因其輕量化、柔韌性等特征,在電動汽車減重、柔性電池、柔性集成電路、可穿戴設備等領域有明顯的應用優勢。
優勢2:材料功能化
優勢3:安全性
二、存在的技術問題
目前的生產方式
磁控濺射結合水電鍍,是目前應用最廣的復合銅箔生產方式,中間支撐層材料以PET為主。
問題1:中間支撐層
SEI膜中醇基鋰組分對PET復合銅箔的影響。
問題2:薄膜前處
問題3:磁控濺射銅層
設備成本、打底層、銅層質量、薄膜力學性能
問題4:水電鍍
問題5:
鋰電池中的應用——循環性能
鋰電池中的應用——熱管理、制造成本
三、未來類型衍變和發展趨勢
1.中間支撐層選材多樣化。PP膜極可能替代PET膜。如何解決PP鍍銅結合力差將成為未來技術關鍵之一。
2.功能多元化。改變中間支撐層材料的性質,可實現對復合銅箔的機械強度、導電、散熱等多方面性能的調控。
3.生產技術優化。必須對目前的制造技術加以提升,以實現產品性能優化、產能提升和生產成本降低。
4.技術人才隊伍專業化。復合銅箔產業人才得到全面整合和優化,并引入傳統銅箔領域的成熟技術。
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