CN113445081A - 电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法 - Google Patents

电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电解铜箔技术领域,具体涉及一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。该电解铜箔用添加剂包括:聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素;其中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3‑30:1‑15:5‑50:1‑20:1‑10。本发明提供的电解铜箔用添加剂,通过特定组分之间的协同作用,解决了铜箔力学性能差的问题,使得得到的铜箔具有制备方法简单,力学性能好的优点。

Description

电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法
技术领域
本发明涉及电解铜箔技术领域,具体涉及一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。
背景技术
铜箔是制备锂离子电池负极的关键材料,在锂离子电池中作为集流体承担着传输电子的作用。为了能够确保活性物质与集流体的紧密接触,保持电池容量,提高电池安全性,铜箔需要具有超薄、粗糙度低、抗拉强度大及延伸率高的性能。
但是,目前在电解铜箔生产过程中加入的微量添加剂一般会对铜箔的粗糙度、抗拉强度和延伸率等性能产生较大的影响,因而难以得到具有良好力学性能的铜箔。
因此,亟待提供一种可用于生产具有良好力学性能的电解铜箔用添加剂及具有良好力学性能的铜箔。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的铜箔力学性能差的问题,提供一种电解铜箔用添加剂、电解铜箔用电解液、铜箔及其制备方法。该铜箔具有制备方法简单,力学性能好的优点。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种电解铜箔用添加剂,其中,所述添加剂包括:聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素;其中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3-30:1-15:5-50:1-20:1-10。
本发明第二方面提供了一种电解铜箔用电解液,其中,以电解液总质量计,所述电解液包括:质量含量为3-30ppm的聚二硫二丙烷磺酸钠,质量含量为1-15ppm的醇硫基丙烷磺酸钠,质量含量为5-50ppm的高分子胶,质量含量为1-20ppm的聚乙二醇,质量含量为1-10ppm的羟乙基纤维素,质量浓度为5-40ppm的HCl,质量浓度为60-110g/L的Cu2SO4,浓度为80-150g/L的H2SO4
本发明第三方面提供了一种铜箔的制备方法,所述方法包括:
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素添加到盐酸溶液中,进行超声分散,得到添加剂混合液;
2)将所述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中进行混合,得到电解液;
3)将所述电解液进行电沉积,得到铜箔。
本发明第四方面提供了一种铜箔,其中,所述铜箔常温抗拉强度≥500MPa,延伸率≥5%,在180℃下保温30min后,抗拉强度≥250MPa,延伸率≥6%;所述铜箔的厚度为6-8μm,铜箔毛面粗糙度Ra值≤0.2μm,Rz值≤2μm。
通过上述技术方案,本发明具有的有益技术效果如下:
1)本发明提供的电解铜箔用添加剂,通过特定组分之间的协同作用,解决了铜箔力学性能差的问题;
2)本发明提供的铜箔的制备方法,简单快捷,对设备要求不高,成本低效益高,适合工业化推广;
3)本发明提供的铜箔是双光面高抗拉锂电铜箔,铜箔的厚度在6-8μm之间,粗糙度Rz≤2μm,常温下的抗拉强度在500MPa以上,延伸率大于5%;在180℃下保温30min后的抗拉强度250MPa以上,延伸率大于6%,具有良好的力学性能,应用于锂离子电池当中,因其厚度薄、抗拉强度高,可减小电池体积,减轻电池重量,提高电池成品率。
附图说明
图1-5分别是实施例1-5所制备的铜箔M面×2000倍SEM照片;
图6-8分别是对比例1-3所制备的铜箔M面×2000倍SEM照片;
其中,本发明所述双光铜箔分M(毛)面和S(光)面,从阴极辊剥离的一面为S面,另一面为M面。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种电解铜箔用添加剂,所述添加剂包括:聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素;其中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3-30:1-15:5-50:1-20:1-10。
在一个优选的实施方式中,所述聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为10-16:2-10:10-40:2-5:2-4。
其中,在本发明中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素均为市售产品,可通过商业渠道购买获得。
在一个优选的实施方式中,所述聚二硫二丙烷磺酸钠(SPS)和醇硫基丙烷磺酸钠(HP)的纯度均≥99wt%。
在一个优选的实施方式中,所述高分子胶选自胶原、明胶、胶原蛋白、鱼胶、骨胶中的至少一种,优选为胶原蛋白。其中,本发明对胶原蛋白不做特殊限定,本领域常用的胶原蛋白均可用于本发明中。优选地,所述胶原蛋白的重均分子量为5000-15000g/mol,优选为6000-10000g/mol。
在一个优选的实施方式中,所述聚乙二醇(PEG)的重均分子量为6000-12000g/mol,优选为8000-10000g/mol。
在一个优选的实施方式中,所述羟乙基纤维素25℃下的粘度为3400-6400mPa·s,优选为5000-6400mPa·s。
本发明第二方面提供了一种包含本发明第一方面所述电解铜箔用添加剂的电解铜箔用电解液,其中,以电解液总质量计,所述电解液包括:质量含量为3-30ppm的聚二硫二丙烷磺酸钠,质量含量为1-15ppm的醇硫基丙烷磺酸钠,质量含量为5-50ppm的高分子胶,质量含量为1-20ppm的聚乙二醇,质量含量为1-10ppm的羟乙基纤维素,质量浓度为5-40ppm的HCl,质量浓度为60-110g/L的CuSO4,质量浓度为80-150g/L的H2SO4
在一个优选的实施方式中,以电解液总质量计,所述电解液包括:质量含量为10-16ppm的聚二硫二丙烷磺酸钠,质量含量为2-10ppm的醇硫基丙烷磺酸钠,质量含量为10-40ppm的高分子胶,质量含量为2-5ppm的聚乙二醇,质量含量为2-4ppm的羟乙基纤维素,质量浓度为10-30ppm的HCl,质量浓度为85-95g/L的CuSO4,质量浓度为110-130g/L的H2SO4
在一个优选的实施方式中,所述电解液的溶剂为水。
本发明第三方面提供了一种铜箔的制备方法,所述方法包括:
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素添加到盐酸溶液中,进行超声分散,得到添加剂混合液;
2)将所述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中进行混合,得到电解液;
3)将所述电解液进行电沉积,得到铜箔。
在步骤(1)中,
在一个优选的实施方式中,在所述添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇、羟乙基纤维素和HCl的质量比为3-30:1-15:5-50:1-20:1-10:5-40。
在进一步优选的实施方式中,在所述添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇、羟乙基纤维素和HCl的质量比为10-16:2-10:10-40:2-5:2-4:10-30。
在一个优选的实施方式中,所述超声分散在20-40℃下进行2-10min,优选在30-40℃下进行5-10min。
在一个优选的实施方式中,所述超声分散后进行过滤。其中本发明对过滤不做特殊限定,可以利用定量滤纸过滤、除杂,过滤时间控制在10-30min之间。
在步骤(2)中,
在一个优选的实施方式中,本发明中的酸性硫酸铜溶液为硫酸铜和硫酸的水溶液,可以由硫酸铜和硫酸溶液配制,也可以利用铜与硫酸反应进行制备。其中,本发明对酸性硫酸铜溶液的制备方法不做特殊限定,优选将铜块放入硫酸溶液中,经通氧气与加热,溶解生成酸性硫酸铜溶液。
在一个优选的实施方式中,所述添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在所述电解液中,CuSO4的质量浓度为60-110g/L,优选为85-95g/L;H2SO4质量浓度为80-150g/L,优选为110-130g/L;HCl的质量浓度为5-40ppm,优选为10-30ppm。
在一个优选的实施方式中,所述混合的条件包括:混合温度为30-50℃,优选为40-45℃;循环速率为0.4-1.5m3/min,优选为0.6-1.2m3/min;循环时间为5-40min,优选为20-30min。
在步骤(3)中,
在一个优选的实施方式中,所述电沉积的条件包括:电解液循环速率为0.5-2m3/min,优选为1-1.2m3/min;电流密度为600-1600A/m2,优选为1200-1400A/m2;电沉积温度为20-50℃,优选为40-45℃;电沉积时间为150-280s,优选为180-190s。
在一个优选的实施方式中,所述电沉积结束后,铜箔收卷张力为120-260N,优选为150-200N。
本发明第四方面提供了一种铜箔,所述铜箔常温抗拉强度≥500MPa,延伸率≥5%,在180℃下保温30min后,抗拉强度≥250MPa,延伸率≥6%。
其中,本发明中对常温不做特殊限定,常温也即室温,可以是20-40℃,优选为25-35℃。
在一个优选的实施方式中,所述铜箔常温抗拉强度为500-550MPa,延伸率为5-5.5%,在180℃下保温30min后,抗拉强度为250-280MPa,延伸率为6.3-6.9%。
在一个优选的实施方式中,所述铜箔的厚度为6-8μm,铜箔毛面粗糙度Ra值≤0.2μm,Rz值≤2μm;优选地,所述Ra值为0.15-0.19μm,粗糙度Rz为1.5-2μm。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。其中,实施例和对比例中所使用的酸性硫酸铜溶液的制备方法:在溶铜罐中,将质量浓度为98wt%的浓硫酸溶液喷淋在原材料铜块上,通入氧气,在75℃下反应3h,使得铜块完全溶解,得到酸性硫酸铜溶液。
其中,聚二硫二丙烷磺酸钠和醇硫基丙烷磺酸钠的纯度均≥99wt%。聚乙二醇购买自阿拉丁:P103725聚乙二醇,重均分子量Mn 6000;P103734聚乙二醇,重均分子量Mn8000;P103731聚乙二醇,重均分子量Mn 10000。羟乙基纤维素购买自阿拉丁,H104794羟乙基纤维素,5000-6400mpa.s,25℃;H104788羟乙基纤维素,3400-5000mpa.s,25℃。
实施例1
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量8000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为15:2:10:5:3:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在40℃,循环速率为1.0m3/min的流速下循环30min进行混合,得到电解液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为85g/L,H2SO4的质量浓度为110g/L,HCl的质量浓度为20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在40℃,电解液循环速率为1.2m3/min,电流密度为1200A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为190s,在铜箔收卷张力为200N下收卷,得到铜箔。
实施例2
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量8000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为15:10:30:2:4:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在40℃,循环速率为1.2m3/min的流速下循环25min进行混合,得到电解液;其中,在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为90g/L,H2SO4的质量浓度为130g/L,HCl的质量浓度20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在40℃,电解液循环速率为1.0m3/min,电流密度为1200A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为190s,在铜箔收卷张力为180N下收卷,得到铜箔。
实施例3
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量10000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为15:10:40:5:2:30;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在45℃,循环速率为0.6m3/min的流速下循环30min进行混合,得到电解液;其中,在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为95g/L,H2SO4的质量浓度为120g/L,HCl的质量浓度为30ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在45℃,电解液循环速率为1.2m3/min,电流密度为1400A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为180s,在铜箔收卷张力为150N下收卷,得到铜箔。
实施例4
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量6000g/mol)和羟乙基纤维素(3400-5000mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为5:2:10:2:3:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在30℃,循环速率为1.5m3/min的流速下循环10min进行混合,得到电解液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为75g/L,H2SO4的质量浓度为100g/L,HCl的质量浓度为20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在30℃,电解液循环速率为0.6m3/min,电流密度为800A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为250s,在铜箔收卷张力为150N下收卷,得到铜箔。
实施例5
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量8000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和氯离子的质量比为10:5:20:10:4:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在35℃,循环速率为1.0m3/min的流速下循环15min进行混合,得到电解液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为80g/L,H2SO4的质量浓度为100g/L,HCl的质量浓度为20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在35℃,电解液循环速率为0.8m3/min,电流密度为1000A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为200s,在铜箔收卷张力为240N下收卷,得到铜箔。
对比例1
1)将醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量8000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,在得到的添加剂混合液中,醇硫基丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为2:10:5:3:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在40℃,循环速率为1.0m3/min的流速下循环30min进行混合,得到电解液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为85g/L,H2SO4的质量浓度为110g/L,HCl的质量浓度为20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在40℃,电解液循环速率为1.2m3/min,电流密度为1200A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为190s,在铜箔收卷张力为200N下收卷,得到铜箔。
对比例2
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、胶原蛋白(重均分子量8000g/mol)、聚乙二醇(重均分子量8000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、胶原蛋白、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为15:30:2:4:20;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在40℃,循环速率为1.2m3/min的流速下循环25min进行混合,得到电解液;其中,在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为90g/L,H2SO4的质量浓度为130g/L,HCl的质量浓度20ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在40℃,电解液循环速率为1.0m3/min,电流密度为1200A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为190s,在铜箔收卷张力为180N下收卷,得到铜箔。
对比例3
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、聚乙二醇(重均分子量10000g/mol)和羟乙基纤维素(5000-6400mPa.s,25℃)添加到盐酸溶液中,在30℃下超声分散10min,然后在30min内完成过滤,得到添加剂混合液;其中,添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在得到的添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、聚乙二醇和羟乙基纤维素和HCl的质量比为15:10:5:2:30;
2)将上述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中,在45℃,循环速率为0.6m3/min的流速下循环30min进行混合,得到电解液;其中,在得到的电解液中,CuSO4的质量浓度为95g/L,H2SO4的质量浓度为120g/L,HCl的质量浓度为30ppm;
3)将上述电解液放入生泊机中,在45℃,电解液循环速率为1.2m3/min,电流密度为1400A/m2的条件下进行电沉积,电沉积时间为180s,在铜箔收卷张力为150N下收卷,得到铜箔。
测试例1
将实施例1-5以及对比例1-3所制备的铜箔进行性能测试,测试结果如表1所示:
其中,铜箔厚度通过重量法计算得到,具体计算方法:重量除以(面面积*密度),粗糙度Rz利用Mahr Marsurf PS 10仪器进行测试,拉伸强度、延伸率用万能拉力机进行测试。
表1
Figure BDA0003078242990000121
通过表1的结果可以看出,采用本发明实施例1-5所制备的铜箔的厚度在6-8μm之间,Ra值≤0.2μm,粗糙度Rz≤2μm,常温下的抗拉强度在500MPa以上,延伸率大于5%;在180℃下保温30min后的抗拉强度250MPa以上,延伸率大于6%,具有良好的力学性能。
测试例2
将实施例1-5以及对比例1-3所制备的铜箔进行SEM表征,测试结果分别如图1-8所示。
由图1-3可知,实施例1-3所得铜箔表面平整,晶粒细小,无尖峰存在,有利于提高抗拉强度。由图4-5可知,实施例4和实施例5所制备的铜箔的表面粗糙度略有增加,但铜箔的抗拉强度依然在500MPa以上。
由图6-8可知,对比例所得铜箔表面沉积颗粒粗大、不均匀,呈现锯齿状,导致粗糙度增加,抗拉强度、延伸率降低,在其应用时容易断裂,影响产品性能。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电解铜箔用添加剂,其特征在于,所述添加剂包括:聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素;其中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为3-30:1-15:5-50:1-20:1-10。
2.根据权利要求1所述的添加剂,其中,所述聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素的质量比为10-16:2-10:10-40:2-5:2-4。
3.根据权利要求2或3所述的添加剂,其中,所述聚二硫二丙烷磺酸钠和醇硫基丙烷磺酸钠的纯度均≥99wt%;
所述高分子胶选自胶原、明胶、胶原蛋白、鱼胶、骨胶中的至少一种,优选为胶原蛋白;其中,所述胶原蛋白的重均分子量为5000-15000g/mol,优选为6000-10000g/mol;
所述聚乙二醇的重均分子量为6000-12000g/mol,优选为8000-10000g/mol;
所述羟乙基纤维素25℃下的粘度为3400-6400mPa·s,优选为5000-6400mPa·s。
4.一种电解铜箔用电解液,其特征在于,以电解液总质量计,所述电解液包括:质量含量为3-30ppm的聚二硫二丙烷磺酸钠,质量含量为1-15ppm的醇硫基丙烷磺酸钠,质量含量为5-50ppm的高分子胶,质量含量为1-20ppm的聚乙二醇,质量含量为1-10ppm的羟乙基纤维素,质量浓度为5-40ppm的HCl,质量浓度为60-110g/L的CuSO4,质量浓度为80-150g/L的H2SO4
5.一种铜箔的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
1)将聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇和羟乙基纤维素添加到盐酸溶液中,进行超声分散,得到添加剂混合液;
2)将所述添加剂混合液加入到酸性硫酸铜溶液中进行混合,得到电解液;
3)将所述电解液进行电沉积,得到铜箔。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其中,在步骤(1)中,在所述添加剂混合液中,聚二硫二丙烷磺酸钠、醇硫基丙烷磺酸钠、高分子胶、聚乙二醇、羟乙基纤维素和HCl的质量比为3-30:1-15:5-50:1-20:1-10:10-40,优选为10-16:2-10:10-40:2-5:2-4:10-30。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法,其中,在步骤(2)中,所述添加剂混合液与酸性硫酸铜溶液的混合使得在所述电解液中,CuSO4的质量浓度为60-110g/L,优选为85-95g/L;H2SO4的质量浓度为80-150g/L,优选为110-130g/L;HCl的质量浓度为5-40ppm,优选为10-30ppm。
8.根据权利要求5-7中任意一项所述的制备方法,其中,在步骤(2)中,所述混合的条件包括:混合温度为30-50℃,优选为40-45℃;循环速率为0.4-1.5m3/min,优选为0.6-1.2m3/min;循环时间为5-40min,优选为20-30min。
9.根据权利要求5-8中任意一项所述的制备方法,其中,所述电沉积的条件包括:电解液循环速率为0.5-2m3/min,优选为1-1.2m3/min;电流密度为600-1600A/m2,优选为1200-1400A/m2;电沉积温度为20-50℃,优选为40-45℃;电沉积时间为150-280s,优选为180-190s。
10.一种铜箔,其特征在于,所述铜箔常温抗拉强度≥500MPa,延伸率≥5%,在180℃下保温30min后,抗拉强度≥250MPa,延伸率≥6%;
优选地,所述铜箔的厚度为6-8μm,铜箔毛面粗糙度Ra值≤0.2μm,Rz值≤2μm。
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