CN112725847A - 一种高模量锂电铜箔电解液及其制备铜箔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高模量锂电铜箔电解液及其制备铜箔的方法，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂；使用该高模量锂电铜箔电解液进行制备铜箔的方法如下，先将主电解液倒入电解槽内，再加入添加剂并进行搅拌均匀；再对将电解槽内的温度、电流密度进行调节；然后进行电解，得到粗铜箔；之后将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；最后将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。本发明提供一种高模量锂电铜箔电解液及其制备铜箔的方法，该电解液可以有效细化晶粒大小，提高铜箔晶粒的位错；将该电解液电解后可获得高模量的致密铜箔，具有抗拉强度大、韧性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及锂电铜箔制备技术领域，具体来说，涉及一种高模量锂电铜箔电解液及其制备铜箔的方法。
背景技术
随着新一代电动汽车的快速发展，汽车对动力源的要求越来越高，锂离子二次电池凭借优良的性能，已经成为新一代电动汽车的理想动力源。电解铜箔是制造锂离子电池的必备基础材料。目前，高端锂电铜箔都要求具有弹性形变范围内铜箔的抗拉强度高，即杨氏模量高，韧性强，并具有超薄的特点。传统抗拉轻度的测试过程中，往往是在铜箔拉断的条件下测得的抗拉强度，这种情况下，铜箔的形变中既有弹性形变，又有塑形形变，所得到的抗拉强度虽然高，但塑形形变下的铜箔，无法复原，随着电池的膨胀或收缩，铜箔变形后无法复原，会缩短锂离子电池的使用寿命。随着锂离子电池的要求越来越高，锂电铜箔制备的工艺要求也越来越高。其中，电解液添加剂的使用是锂电铜箔制备工艺的核心环节，添加剂配方好坏往往决定铜箔性能优良与否。
一般锂电铜箔添加剂配方都需要包括三个主要部分，即光亮剂、整平剂和走位剂，相互配合，从而获得具有优良力学性能的电解铜箔。光亮剂，是促进铜箔毛面迅速起光亮的一类添加剂，在电解铜箔的过程中，往往决定着铜晶粒的大小和晶向，对铜箔模量的提高起着非常重要的作用；整平剂，是一种带电的阳离子，在铜箔生成过程中，提前占据阴极辊的高位，使铜箔更加平整；走位剂，是帮助其它功能添加剂均匀“走”到阴极辊表面各处的一类辅助添加剂。
研究表明，含有硫分子化合物可以用作电解铜箔光亮剂，与一些含氮类高分子整平剂配合使用，可以细化铜箔内部晶粒，增加晶体位错，减少晶界滑移的作用，从而提高铜箔在弹性形变内的抗拉强度，即提高铜箔的杨氏模量。究其原因，可能是这些特殊的光亮剂和整平剂使铜箔晶体结构均匀、颗粒间滑移遇到的阻力更大，且缺陷减少。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种高模量锂电铜箔电解液及其制备铜箔的方法，解决现有的电解锂电铜箔抗拉强度和韧性低的问题。
为了实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样的：
配制一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为50-100g/L、80-140 g/L、20-45 mg/L；所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂、B剂、C剂的浓度依次为5-60mg/L、5-70 mg/L、10-100 mg/L，所述A剂为四氢噻唑硫酮(H1)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)、偶氮嗪染料(MDD)中的任一种，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）、醇硫基丙烷磺酸钠（HP）、二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS）、噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110）中的任一种，所述C剂为聚乙二醇（P）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）中的任一种。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为92g/L、106g/L、25mg/L；所述A剂为四氢噻唑硫酮(H1)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为29mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为30mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为50g/L、140g/L、45mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为70mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为10mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.1g/L、104.6g/L、29mg/L；所述A剂为脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为26mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、104.8g/L、27mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为35mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、106.2g/L、25mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为36mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为100g/L、80g/L、20mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为60mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为5mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为100mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.2g/L、109.6g/L、22mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为60mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为20mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
进一步，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为90.5g/L、108.5g/L、20mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠，且浓度为20mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为30mg/L。
利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90-110A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53-55℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解30-50s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
本发明的有益效果：这种高模量锂电铜箔电解液采用特定的添加剂及其配比优化，可以有效细化晶粒大小，提高铜箔晶粒的位错；将该电解液电解之后可获得高模量的致密铜箔，具有抗拉强度大、韧性高的优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为92g/L、106 g/L、25mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为四氢噻唑硫酮(H1)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为29mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为30mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解50s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例二：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为50g/L、140 g/L、45mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为70mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为10mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53.5℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解40s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例三：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.1g/L、104.6g/L、29mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为26mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为54℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解40s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例四：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、104.8g/L、27mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为35mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为54℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解30s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例五：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、106.2g/L、25mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为36mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解30s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例六：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为100g/L、80g/L、20mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为60mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为5mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为100mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为55℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解40s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例七：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.2g/L、109.6g/L、22mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为10.9mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为20mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解30s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例八：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为90.5g/L、108.5g/L、20mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），且浓度为20mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为30mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解40s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
实施例九：
根据本发明实施例所述的一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为90.8g/L、108.9g/L、20mg/L，所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为13.5mg/L，所述B剂为噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110），且浓度为25mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为30mg/L。
在本实施例中，利用该高模量锂电铜箔电解液制备铜箔的方法，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解3s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
产品测试
提取实施例一至九所得的高模量电解铜箔样品，对样品的基本物理性能进行测试，测试方法如下：
光泽度测试，依据测试方法GB/T 13891，使用WGG60-EJ光泽度仪，测定铜箔毛面光泽度。
抗拉强度及延伸率测试，依据测试方法GB/T29847-2013，使用HY-0230万能材料试验机，室温(约25℃)条件下测试铜箔在弹性形变0.2%处的抗拉强度和延伸率。
粗糙度测试(Rz，十点粗糙度平均值)，依据测试方法GB/T29847-2013，使用TR200粗糙度仪，测试铜箔光面和毛面的粗糙度Rz值。
实施例一至九制备的电解铜箔的基本物理性能测试结果见表一：
表一电解铜箔的基本物理性能如下：
| 实施编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 厚度 | 9 | 8 | 8 | 6 | 6 | 5 | 5 | 4.5 | 4.5 |
| 毛面光泽度 | 132 | 150 | 165 | 201 | 209 | 198 | 246 | 179 | 193 |
| 0.2%处抗拉强度（MPa） | 302 | 308 | 306 | 310 | 314 | 311 | 310 | 319 | 318 |
| 延伸率（%） | 3.5 | 3.8 | 3.8 | 4.2 | 3.4 | 3.9 | 3.4 | 3.2 | 3.3 |
| 毛面Rz(μm) | 1.88 | 2.55 | 1.67 | 0.93 | 1.47 | 1.49 | 1.89 | 1.83 | 1.74 |
| 光面Ra(μm) | 0.26 | 0.3 | 0.22 | 0.27 | 0.34 | 0.31 | 0.3 | 0.28 | 0.19 |
如表一所示，本发明在53-55℃的温度以及电流密度55A/dm 2 的作业条件下所制备的电解铜箔具有良好的物理性能，除个别数据外，弹性形变0.2%处的抗拉强度较高。可见采用上述的电解液组成、添加剂配比和电解条件能够获得满足要求的高模量铜箔。
本发明的电解液制备的铜箔，厚度为4.5-9μm，粗糙度Rz≤2μm，光泽度150-350，弹性形变0.2%处常温抗拉强度≥300MPa，常温延伸率≥3.5％(4.5μm箔延伸率≥2.0％)，具有高模量、高抗拉强度的特征，可在锂离子二次电池中使用。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过采用上述的特定的添加剂及其配比优化，可以有效控制晶粒大小，提高铜箔的模量，获得高模量铜箔。以此制备的铜箔，具有高模量强度、可控的延伸率。本发明的电解液尤其适用于生产6μm超薄铜箔，制备的铜箔机械性能优良，颜色、光亮度稳定易控。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种高模量锂电铜箔电解液，包括主电解液和添加剂，所述主电解液包含硫酸铜、硫酸和氯离子，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为50-100g/L、80-140 g/L、20-45 mg/L；所述添加剂包含A剂、B剂和C剂，所述A剂、B剂、C剂的浓度依次为5-60 mg/L、5-70 mg/L、10-100 mg/L，所述A剂为四氢噻唑硫酮(H1)、脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)、巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)、偶氮嗪染料(MDD)中的任一种，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS）、醇硫基丙烷磺酸钠（HP）、二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS）、噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110）中的任一种，所述C剂为聚乙二醇（P）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）中的任一种。
2.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为92g/L、106g/L、25mg/L；所述A剂为四氢噻唑硫酮(H1)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为29mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为30mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为50g/L、140g/L、45mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为5mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为70mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为10mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.1g/L、104.6g/L、29mg/L；所述A剂为脂肪胺乙氧基磺化物(AESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为26mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、104.8g/L、27mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为噻咪啉基二硫代丙烷磺酸（SH110），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为35mg/L。
6.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.5g/L、106.2g/L、25mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为14.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），且浓度为26mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为36mg/L。
7.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为100g/L、80g/L、20mg/L；所述A剂为巯基咪唑丙磺酸钠(MESS)，且浓度为60mg/L，所述B剂为聚二硫二丙烷磺酸钠（SPS），且浓度为5mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为100mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为91.2g/L、109.6g/L、22mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为10.9mg/L，所述B剂为醇硫基丙烷磺酸钠（HP），且浓度为20mg/L，所述C剂为聚乙二醇（P），且浓度为35mg/L。
9.根据权利要求1所述的一种高模量锂电铜箔电解液，其特征在于，所述主电解液中铜离子、硫酸、氯离子的浓度依次为90.5g/L、108.5g/L、20mg/L；所述A剂为偶氮嗪染料(MDD)，且浓度为12.5mg/L，所述B剂为二甲基甲酰胺基磺酸钠（TPS），且浓度为20mg/L，所述C剂为十二烷基苯磺酸钠（SDBS），且浓度为30mg/L。
10.使用权利要求1-9中任一项所述高模量锂电铜箔电解液进行制备铜箔的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：先将主电解液倒入电解系统中电解槽内，再依次向电解槽内加入A剂、B剂、C剂溶液并进行搅拌，搅拌均匀得到7.2L的高模量锂电铜箔电解液，其中，电解系统中阴阳极板浸入电解液的面积为1.8dm2，阴阳极板之间的距离为2cm，整流机电流为90-110A；
步骤S2：将电解槽内的温度调节为53-55℃；
步骤S4：将电解槽内的电流密度调节为55A/dm2；
步骤S5：对电解槽内的高模量锂电铜箔电解液进行电解30-50s，最终得到粗铜箔；
步骤S6：将粗铜箔从阴极板上剥离，使用铬酐水溶液对粗铜箔进行防氧化处理；
步骤S7：将防氧化处理后的粗铜箔进行水洗、烘干。
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