报告人:张波中国科学院青海盐湖研究所2024.10.18公众号·材料汇特种铜箔制备和在新能源等领域的应用01研究意义02复合铜箔033D铜箔04通讯铜箔05其他铜相关技术06团队介绍公众号·材料汇在五千多年的历史长河中,铜作为一种材料,从来没有失去它的重要性。公众号·材料汇一.研究意义公众号·材料汇一.研究意义新兴产业对未来铜箔性能的要求,才是铜箔行业面临的最大挑战。一.研究意义0VS.柔性化轻量化复合铜箔不止是为了降低成本,向未来领域进军才是它的意义所在公众号·材料汇二.复合铜箔复合铜箔的结构公众号·材料汇二.复合铜箔不同材质聚合物膜之间的抉择,为何选择PP,以及PP金属的难点所在。电极材料GrPICu/C502P-TPP-CuGPICu镀钢58P-TPP-C公众号·材料汇铜箔镀铜PR22P-TPP二.复合铜箔Wavenumber(cm¹)间规聚丙地等规聚因馆无埂聚丙烯不同聚合物膜的表面改性效果对比公众号·材料汇二.复合铜箔20(degree)·材料汇一种新的凝胶处理方式二.复合铜箔lntensity(a.u.)在锂离子电池中的应用:扣式、软包二.复合铜箔才料汇Dischargecapacity(mEmciency(%)1.无需价格高昂的重型设备投入;2.镀铜速度极快,结合牢固;3.反应条件温和,环境友好,能耗低。公众号·材料汇新技术的优势:二.复合铜箔Cyclenumber三.3D铜箔锂枝晶及其对电池性能的影响=o{culteu}A:Sand'stimet:X=0,C=0;LVDt;Potentialdiverges(Dendritic)Time(s)TTime()公众号·材料汇2C₀C₀oX=0X=LStablelithiumdepositionussy)ElectrolyteDendneuDeaduLangevoumechangeAnode(a)(b)1o10m^cm02000400060008000CellshortcircuitAggravatedadversereactionsIncreasedpolarization4.50mcm3.21mAcm²u283mAcm/2.61mAem²1.70mAcm217mcm二46.02mAcmsurfacegrowth"whiskergrowth°(d)tmAcm678mu.WhendC/dx>2C₀/LLargeoverpotentialNucleationsitesSmalloverpotentialPotential(V(c)个■CathodeVoltage(V)3三.3D铜箔3D多孔结构集流体对锂枝晶抑制的原理示意图invieialetyottipconcentratianriaattipsurfaceα'88@fGgdChargePassedPlanarLDendriteroferencepotentim1Φ₁不aCChargePassed(mAhVcm²)PlanarL4oeteresea中volaovsurMVoraoeve.UL.MOverpotential()vs.LiLIReactionCoordinateθ(degrees)be(d)cyetenumpeChemicalUplatingimmersion3DCuPDA@3DCuStable(b)Lidendrites传统3D铜箔范例及局限之处LplatingSEIfilmLinucteationPristine-Cu三.3D铜箔LaserprocessingPDAfilmde;出性理;(c)如ck中xhmm…(a)10μmon些bVotage/V二.0只有微米级孔隙才能保证铜箔3D结构的牢固性和锂枝晶抑制效果10m200mm公众号·材料汇三.3D铜箔处理时间:20秒拉伸强度:260MPa—Cufoil——HPCu1mAhcm-²,0.5mAcm-²6008001000120014001600Time,(h)大me(h)材料汇.a0.s0.1102t041otdatio12Time,(h)00+0.050.00-0.05-0.1000.10三.3D铜箔(a)0.10极端条件下的电池性能验证Voltage,(V)(b)Time,(h)400200三.3D铜箔极端条件下的锂枝晶抑制效果目前本项目已经进入产业化阶段,已经积累了大量工艺参数和设备方面的数据。(b)|Cufoil(c)iHPCu公众号材料汇TmAhcm²-4mAhcm2-0.1mAhcm-²2mAhcm²三.3D铜箔来自国际的竞争以色列初创公司Addionics获得3900万新投资Addionics的第一家铜箔工厂预计将于2027年才能开始投产,到2032年将建成更多工厂。首席执行官兼联合创始人MoshielBiton表示:"公司计划分三个阶段建造多家工厂,建成后将每年生产数万吨3D铜箔,帮助降低美国电池的整体生产成本,加强供应链稳定性,并促进本土电池生产。公众号·材料汇eddycurrentsmain-eddy=lowermaincurrent公众号·材料汇fieldmain+eddy=higher超高频电信号传输过程中的趋肤效应四.通讯铜箔magneticTf(Hz)300k3M30M300M3G30G300G3T300T3P300Pλ100m10m1m100cm10cm10mm1mm100μm1μm100nm1nmMFMediumFrequensyHFHigchFrequensyVHFVeryHichFrequencYUHFUltraHighFrequensySHFMicrowaveEHFMm-waveTHZTeraHertiInfraredVisiblelightUltra-violetX-ray四.通讯铜箔不同领域对信号频率的要求日日6G感知通信一体化网络公众号·材料汇AM广播:600k-1.6WFW广播:88W-108W智能手机900W-5.80可见光42...