CN114540802A - 低能耗制备复合集流体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及低能耗制备复合集流体的方法。本发明通过将一定质量份的羟基磷酸铜和重铬酸铜与高分子聚合物作为复合集流体基材的表层原料，与芯层原料共挤制备的复合集流体基材，在紫外光的照射下，部分羟基磷酸铜和重铬酸铜中的二价铜离子被还原成铜单质，生长出纳米级铜层；另一部分羟基磷酸铜和重铬酸铜则被激活，形成具有化学镀铜催化活性的种晶。纳米铜层与种晶协同作用，能达到化学镀或电镀所需的方阻，替代了传统技术中制备复合集流体的物理气相沉积步骤，有效降低了能耗和生产成本，提高了生产效率。且紫外光处理不会造成高分子材料损伤，不会影响其物理强度和性能，因此，也提高了产品良率。

Description

低能耗制备复合集流体的方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，特别是涉及低能耗制备复合集流体的方法。
背景技术
复合集流体是一种新型的集流体材料，由高分子基材层两面镀金属制成，呈“三明治结构”。目前，复合集流体的制备方法主要是在高分子基材的上下表面采用真空状态下物理气相沉积法(PVD)沉积一定厚度的金属层，以使其达到一定的方阻，从而达到可以电镀或化学镀的标准，然后把双面沉积金属后的材料进行电镀或化学镀使金属层加厚，使材料的方阻能达到二次电池需要的标准。
然而，真空物理气相沉积对设备要求高，并且伴随着高温，而高分子基材在高温下很容易变形、起皱、窜泡、穿孔、变脆等，即使在沉积过程中实时对高分子材料进行冷却处理，上述问题也不能完全避免，因此，采用物理气息制备的复合集流体产品良率较低，通常低于50％。此外，物理气相沉积速度慢，生产效率低下；而且由于物理气相沉积需要把金属气化，所耗费的能量很高，同时，高分子基材的冷却也需要很高的能量，形成能量互冲，造成很大的能量损失，不利于碳达峰、碳中和。
发明内容
基于此，有必要提供一种能耗低、成本低、生产效率高且良品率高的复合集流体的制备方法。
本发明的一个方面，提供了一种复合集流体的制备方法，其包括以下步骤：
提供复合集流体基材，所述复合集流体基材包括芯层和设置于所述芯层两侧的表层，对所述表层进行紫外光照处理，制备活化基材；将所述活化基材进行化学镀铜；
其中，所述芯层的原料为第一高分子聚合物，按质量份计，所述表层的原料包括：
第二高分子聚合物 85～95份、
Cu2(OH)PO4 5～10份、以及
CuCr2O7 5～10份。
在一些实施方式中，所述表层的原料还包括0.5～8质量份的助剂，所述助剂为无机氧化物、二苯基二乙酰腙类化合物、分散剂以及有机螯合剂中的一种或多种；
其中，所述二苯基二乙酰腙类化合物具有如下结构：
Figure BDA0003492734220000021
R每次出现，独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基或苯基。
在一些实施方式中，按质量份计，所述表层的原料包括：
Figure BDA0003492734220000022
Figure BDA0003492734220000031
在一些实施方式中，所述无机氧化物为氧化铜、三氧化二铝以及二氧化硅中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述二苯基二乙酰腙类化合物的结构中，R为-H、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。
在一些实施方式中，所述分散剂为二乙基乙酰胺和/或聚乙二醇。
在一些实施方式中，所述有机螯合剂为水杨酸席夫碱、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸以及多氨基多醚基四亚甲基膦酸中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述紫外光照处理的波长为157nm～353nm，所述紫外光照处理的时间为5ms～100ms。
在一些实施方式中，所述第一高分子聚合物和/或所述第二高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮以及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述芯层的厚度为1μm～2μm。
在一些实施方式中，所述复合集流体基材的厚度为3μm～10μm。
在一些实施方式中，所述化学镀铜为碱性化学镀铜，所述化学镀铜获得的铜层厚度为100nm～1000nm。
在一些实施方式中，所述化学镀铜后还包括电镀铜，所述电镀铜为酸性电解镀铜，所述电镀铜获得的铜层厚度为900nm～1100nm。
在一些实施方式中，所述化学镀铜后还包括电镀1nm～2nm的铬层。
通过将一定质量份的羟基磷酸铜Cu2(OH)PO4和重铬酸铜CuCr2O7与高分子聚合物共同作为复合集流体基材的表层原料，与芯层原料共挤制备的复合集流体基材，在紫外光的照射下，部分羟基磷酸铜和重铬酸铜中的二价铜离子被还原成铜单质，生长出纳米级铜层；另一部分羟基磷酸铜和重铬酸铜则被激活，形成具有化学镀铜催化活性的种晶。纳米铜层与种晶协同作用，不仅能达到化学镀或电镀所需的方阻，而且由于种晶一部分位于基材内部，另一部分在后续化学镀铜时慢慢结晶生长，能使得化学镀的铜层与基材的结合力更强，很好地替代了传统技术中制备复合集流体的物理气相沉积步骤，有效降低了能耗和生产成本，提高了生产效率。而且，紫外光处理过程不会造成高分子材料宏观的损伤，因而不会影响其物理强度和性能，因此，也有效提高了产品良率。
附图说明
图1为本发明一实施例制得的复合集流体的横截面结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在发明的描述中，“多种”的含义是至少两种，例如两种，三种等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，上述数值区间内视为连续，且包括该范围的最小值及最大值，以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地，当范围是指整数时，包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外，当提供多个范围描述特征或特性时，可以合并该范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。
本发明中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
本发明中涉及的百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
本发明中的温度参数，如无特别限定，既允许为恒温处理，也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本发明的一个方面，提供了一种复合集流体的制备方法，其包括以下步骤：
提供复合集流体基材，复合集流体基材包括芯层和设置于芯层两侧的表层，对表层进行紫外光照处理，制备活化基材；将活化基材进行化学镀铜；
其中，芯层的原料为第一高分子聚合物，按质量份计，表层的原料包括：
第二高分子聚合物 85～95份、
Cu2(OH)PO4 5～10份、以及
CuCr2O7 5～10份。
从1990年代左右大规模商用开始，锂离子电池的比能量密度大约以每年3％的速度提升，在增加能量密度的同时，人们希望锂离子电池能够更轻、更安全。锂电池主要将能量存储在电极材料中，因此，提升能量密度的常用思路就是优化和开发电极材料，或者直接增加活性物质在电池中的比例。然而，这些活性成分的改变对电池性能会造成较大的影响，因此操作复杂、研发成本高。为了解决这一问题，研发人员把整个电池的结构进行拆分，试图寻找新的思路。人们发现，传统的金属集流体占锂电池比重可达15％甚至更高，它由金属箔膜组成，重量大，功能单一，主要作为电子的传导载体，是电池内唯一不影响锂离子传输的组成部分，具有很大的开发空间，因此，通过对集流体进行优化，可以让电池的能量密度再进一步提升。于是，“三明治”结构的复合集流体应运而生，其以轻质的聚合物材料作为支撑体，在聚合物两面复合高纯度的金属薄膜，由于有机聚合物大大轻于金属，这样制备出来的复合集流体，总体厚度不增加的情况下(9微米左右)，比原来的纯金属集流体变轻了80％；而由于集流体的重量占比减轻，电池能量密度就能够提升8％～26％(具体数据依电池类型的不同而不同)。
铜是一种导电性较好且廉价的金属，因此被广泛用作导电材料，自然，也非常适用于制备复合集流体。然而，单质铜的沸点高达2835K，若采用物理气相沉积进行含铜复合集流体的制备，即使铜本身非常廉价，由于物理气相沉积对设备和温度的高要求，仍然会导致生产成本居高不下。而且，在聚合物表面镀铜除了需要达到一定的方阻之外，还需要催化活性中心，传统技术中通常采用银或钯等贵金属作为催化活性金属，进一步提高了生产成本。
本发明通过将一定质量份的羟基磷酸铜Cu2(OH)PO4和重铬酸铜CuCr2O7与高分子聚合物共同作为复合集流体基材的表层原料，与芯层原料共挤制备的复合集流体基材，在紫外光的照射下，部分羟基磷酸铜和重铬酸铜中的二价铜离子被还原成铜单质，生长出纳米级铜层；另一部分羟基磷酸铜和重铬酸铜则被激活，形成具有化学镀铜催化活性的种晶。纳米铜层与种晶协同作用，不仅能达到化学镀或电镀所需的方阻，而且由于种晶一部分位于基材内部，另一部分在后续化学镀铜时慢慢结晶生长，能使得化学镀的铜层与基材的结合力更强，很好地替代了传统技术中制备复合集流体的物理气相沉积步骤，无需在真空环境下进行沉积，基本没有冷热能量对冲，有效降低了能耗和生产成本，提高了生产效率；而且，该纳米级铜层和种晶本身具有化学镀铜催化活性，因此还能减省传统技术中采用的银或钯等贵金属催化剂，更进一步降低了生产成本。而且，紫外光处理过程不会造成高分子材料宏观的损伤，因而不会影响其物理强度和性能，因此，也有效提高了产品良率。
优选地，按质量份计，表层的原料包括：
第二高分子聚合物 88～92份、
Cu2(OH)PO4 6～8份、以及
CuCr2O7 6～8份。
进一步优选地，按质量份计，表层的原料包括：
第二高分子聚合物 90份、
Cu2(OH)PO4 7份、以及
CuCr2O7 7份。
本发明的发明人通过大量研究发现，在紫外光照射下，羟基磷酸铜Cu2(OH)PO4和重铬酸铜CuCr2O7可以部分形成具有尖晶石结构的晶体，而这种晶型的晶体可以作为化学镀铜的种晶，使得包含该种晶的高分子聚合物表面具备化学镀铜的环境，从而可以替代传统技术中镀铜前的物理气相沉积铜层的步骤。表层原料中，羟基磷酸铜和重铬酸铜的用量对后续纳米铜层的形成和化学镀铜的品质具有直接影响，在合适的用量范围内，不仅具备足够的化学镀催化活性，形成的铜层与高分子聚合物之间具备更好的结合力，而且不会因为纳米铜层或化学镀铜层生长过快导致晶粒过于粗大，造成形成的铜层不够致密，影响其导电性能和物理强度。
在一些实施方式中，表层的原料还包括0.5～8质量份的助剂，助剂为无机氧化物、二苯基二乙酰腙类化合物、分散剂以及有机螯合剂中的一种或多种；
其中，所述二苯基二乙酰腙类化合物具有如下结构：
Figure BDA0003492734220000081
R每次出现，独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基或苯基。
在一些实施方式中，按质量份计，表层的原料包括：
Figure BDA0003492734220000082
优选地，按质量份计，表层的原料包括：
Figure BDA0003492734220000083
Figure BDA0003492734220000091
进一步优选地，按质量份计，表层的原料包括：
Figure BDA0003492734220000092
在一些实施方式中，无机氧化物为氧化铜、三氧化二铝以及二氧化硅中的一种或多种。合适用量的无机氧化物的加入可以使得表层具有一定的微孔和合适的粗糙度，从而进一步提升镀层与聚合物层之间的结合力。
在一些实施方式中，二苯基二乙酰腙类化合物的结构中，R为-H、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基。优选地，R为-H。二苯基二乙酰腙类化合物具有合适的位阻，能够优化羟基磷酸铜和重铬酸铜的微观结构，使之生长为更好的晶型。
在一些实施方式中，分散剂为二乙基乙酰胺和/或聚乙二醇。优选地，分散剂为二乙基乙酰胺。
在一些实施方式中，有机螯合剂为水杨酸席夫碱、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸(HEDP)、氨基三亚甲基膦酸(ATMP)以及多氨基多醚基四亚甲基膦酸(PAPEMP)中的一种或多种。优选地，有机螯合剂为水杨酸席夫碱。有机螯合剂能够与铜配位，且同样能够提供一定的位阻，能进一步优化羟基磷酸铜和重铬酸铜的微观结构。
在一些实施方式中，紫外光照处理的波长为157nm～353nm，紫外光照处理的时间为5ms～100ms。可选地，紫外光照处理中紫外光的波长例如可以是160nm、165nm、170nm、175nm、180nm、185nm、190nm、195nm、200nm、220nm、240nm、260nm、280nm、300nm、320nm、340nm或350nm。可选地，紫外光照处理的时间例如可以是10ms、20ms、30ms、40ms、50ms、60ms、70ms、80ms或90ms。优选地，紫外光的波长为180nm～190nm。将复合集流体基材暴露在紫外光下进行处理，可以使得部分二价铜离子被还原成铜单质，从而使得基材表面生长出一层纳米级的铜层，如此，聚合物膜表面可以达到电镀或化学镀的方阻，同时，部分羟基磷酸铜和重铬酸铜成为具有尖晶石结构的种晶，可以直接取代传统技术中采用物理气相沉积和添加钯或银等贵金属作为催化剂的步骤，有效降低了生产成本，提高了良品率。合适的紫外波长具备合适的能量，能控制二价铜的氧化还原反应的速度以及晶体生长的速度在合适范围内。
在一些实施方式中，第一高分子聚合物和/或第二高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮以及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。可以理解，本发明的芯层和表层可以共挤制备，也可以分别制备后复合；制备工艺可以是本领域常见的各种制膜工艺，例如可以是吹塑制膜工艺、流涎制膜工艺以及双向拉伸制膜工艺中的一种或多种。
在一些实施方式中，制备芯层和/或表层聚合物膜时，聚合物原料为溶液，溶液的特性粘度为0.5dL/g～0.8dL/g，可选地，特性粘度例如可以是0.6dL/g或0.7dL/g。一定特性粘度范围内的聚合物溶液制得的膜更适用于本申请的工艺。
在一些实施方式中，芯层的厚度为1μm～2μm。可选地，芯层的厚度例如可以是1.2μm、1.4μm、1.6μm或1.8μm。
在一些实施方式中，复合集流体基材的厚度为3μm～10μm。可选地，复合集流体基材的厚度例如可以是4μm、5μm、6μm、7μm、8μm或9μm。
限定芯层和/或复合集流体基材的厚度，能特别适用于本发明的制备工艺，使制得的复合集流体具备更好的导电性能，且各层之间具有更高的结合强度。
在一些实施方式中，化学镀铜为碱性化学镀铜，化学镀铜获得的铜层厚度为100nm～1000nm。可以理解，在进行化学镀铜前，可以先采用去离子水对活化基材进行清洗，可避免对化学镀铜造成影响。化学镀铜主要是为了形成加厚的铜层，使复合集流体的方阻能达到二次电池所需的标准，可采用任何本领域常规通用的碱性化学镀铜溶液进行镀铜。化学镀铜层的厚度根据需要可以调整，例如可以是200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm或900nm。
在一些实施方式中，化学镀铜后还包括电镀铜，电镀铜为酸性电解镀铜，电镀铜获得的铜层厚度为900nm～1100nm。可以理解，在进行电镀铜前，可以先采用去离子水对化学镀铜后的活化基材进行清洗，可避免对电镀铜造成影响。电镀铜主要是为了进一步加厚铜层，以满足二次电池的使用需求，可采用任何本领域常规通用的酸性电解镀铜溶液进行镀铜。电镀铜层的厚度根据需要可以调整，例如可以是910nm、920nm、930nm、940nm、950nm、960nm、970nm、980nm、990nm、1000nm、1010nm、1020nm、1030nm、1040nm、1050nm、1060nm、1070nm、1080nm或1090nm。
在一个具体示例中，复合集流体具有图1所示的结构，两个表层200分别位于芯层100的两侧，表层200远离芯层100的一侧还有依次设置的镀铜层300和镀铜层400，镀铜层300由化学镀工艺制备，镀铜层400由电镀工艺制备。
在一些实施方式中，化学镀铜后还包括电镀1nm～2nm的铬层。可以理解，在进行电镀铬前，可以先采用去离子水对电镀铜后的活化基材进行清洗，可避免对电镀铬造成影响。电镀铬主要是为了形成防氧化保护层，以提高复合集流体的使用寿命，可采用三价铬或六价铬溶液进行镀铬。
可以理解，在复合集流体基材的制备工艺中，可以同时包括电镀铜和电镀铬的步骤，也可以仅包括其中任意一个。例如，同时包括电镀铜和电镀铬的步骤时，则复合集流体的结构为：聚合物膜层-化学镀铜层-电镀铜层-电镀铬层；若仅包括电镀铬层而不含电镀铜步骤，则复合集流体的结构为：聚合物膜层-化学镀铜层-电镀铬层。
在一些实施方式中，进行化学镀铜、电镀铜或者电镀铬后，在75℃～85℃条件下干燥2min～5min，优选地，在80℃条件下干燥3min。
以下结合具体实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。以下具体实施例中未写明的实验参数，优先参考本申请文件中给出的指引，还可以参考本领域的实验手册或本领域已知的其它实验方法，或者参考厂商推荐的实验条件。可理解，以下实施例所用的仪器和原料较为具体，在其他具体实施例中，可不限于此；本发明说明书实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明说明书实施例公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化学化工领域公知的质量单位。
实施例1
芯层原料：聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.6dL/g)；
表层原料：90份聚对苯二甲酸乙二醇酯(特性粘度0.6dL/g)、7份Cu2(OH)PO4、7份CuCr2O7、1份三氧化二铝、1份二苯基二乙酰腙类化合物(R为-H)、1份二乙基乙酰胺、1份水杨酸席夫碱；
根据各层厚度计算用量，将芯层原料和表层原料放入共挤设备中，制备总厚度为10μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材(其中芯层厚度2μm)，然后在180nm的紫外光下处理50ms，得到活化的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材；
活化的聚对苯二甲酸乙二醇酯基材经去离子水清洗后，置于碱性化学镀铜溶液(硫酸铜-甲醛体系)中进行化学镀铜，使铜层加厚至1000nm；取出，用去离子水清洗后，置于酸性电镀铜溶液(硫酸-硫酸铜-氯离子体系)中进行电镀铜(电流密度5A/dm2)，使铜层加厚至1000nm；取出，用去离子水清洗后，置于三价铬电镀液中进行电镀铬(电流密度30A/dm2)，形成2nm厚的防氧化铬层，然后在80℃下干燥3min，得到聚对苯二甲酸乙二醇酯-铜复合集流体。
实施例2
与实施例1基本相同，区别在于，表层原料的配方为：92份聚对苯二甲酸乙二醇酯、6份Cu2(OH)PO4、6份CuCr2O7、1份三氧化二铝、1份二苯基二乙酰腙类化合物(R为-H)、1份二乙基乙酰胺、1份水杨酸席夫碱。
实施例3
与实施例1基本相同，区别在于，表层原料的配方为：85份聚对苯二甲酸乙二醇酯、10份Cu2(OH)PO4、10份CuCr2O7、0.5份三氧化二铝、0.5份二苯基二乙酰腙类化合物(R为-H)、0.5份二乙基乙酰胺、0.5份水杨酸席夫碱。
实施例4
与实施例1基本相同，区别在于，表层原料的配方为：90份聚对苯二甲酸乙二醇酯、7份Cu2(OH)PO4、7份CuCr2O7。
实施例5
与实施例1基本相同，区别在于，芯层原料和表层原料中的聚对苯二甲酸乙二醇酯均替换为特性粘度为0.5dL/g的聚丙烯。
实施例6
与实施例1基本相同，区别在于，芯层原料和表层原料中的聚对苯二甲酸乙二醇酯均替换为特性粘度为0.8分dL/g的聚酰亚胺。
对比例1
与实施例1基本相同，区别在于，表层原料中的7份Cu2(OH)PO4和7份CuCr2O7替换为14份Cu2SO4。
对比例2
与实施例1基本相同，区别在于，紫外光的波长为100nm。
将各实施例和对比例中制得的复合集流体进行下列各项测试，所得结果列入表1中。
(1)方阻电阻率测试
测试方法：使用四探针测试仪测量电镀后铜膜正反两面膜片电阻；
(2)断裂拉伸强度及断裂伸长率测试
测试方法：拉力机：拉伸速度50mm/min,展开3-4圈样品，每个样取5个片样，取平均值作为测试结果。要求测量时长度方向与夹具轴线平行，并保持样品直线状；
MD：纵向；TD：横向。
表1
组别 方阻/mΩ/□ 断裂伸长率/％ 断裂拉伸强度/MPa
实施例1 23 MD 23 TD 9 MD 150,TD 165
实施例2 24 MD 21 TD 7 MD 145,TD 160
实施例3 36 MD 21 TD 6 MD 145,TD 160
实施例4 31 MD 21 TD 7 MD 145,TD 162
实施例5 45 MD 22 TD 8 MD 145,TD 160
实施例6 44 MD 22 TD 8 MD 145,TD 160
对比例1 58 MD 22 TD 8 MD 135,TD 140
对比例2 32 MD 16 TD 5 MD 108TD 115
从表1可知，本发明各实施例制得的复合集流体均具备较好的导电性和断裂伸长率，因此不仅能起到最基本的导电作用，安全性也有保证，在受到外力冲击或挤压时，不易破裂，而且良品率较传统技术有了明显的提升；且制备方法简单，能耗低，较传统的物理气相沉积方法成本能大幅下降。
相较于最优方案实施例1，实施例2中表层原料的配方没有位于优选范围内，聚合物的用量稍多，导致方阻较实施例1有微弱上升；实施例3中聚合物用量稍少，导致断裂伸长率较实施例1有微弱下降；实施例4中不含助剂，芯层和表层之间的结合度有所下降，一体性不如实施例1，所以断裂伸长率也有微弱下降；对比例1采用硫酸铜代替羟基磷酸铜和重铬酸铜，由于不能形成种晶，仅有部分铜离子被还原后形成纳米铜层，不足以很好地化学镀铜，因此制得的复合集流体导电性非常差，芯层和表层之间的结合度也不太好，因此断裂伸长率也明显下降；对比例2中紫外光的波长过短，能量过高，导致纳米铜层生长过快，晶粒粗大，结构疏松，因此制得的复合集流体导电性也有明显下降，断裂伸长率也有一定程度的下降。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供复合集流体基材，所述复合集流体基材包括芯层和设置于所述芯层两侧的表层，对所述表层进行紫外光照处理，制备活化基材；将所述活化基材进行化学镀铜；
其中，所述芯层的原料为第一高分子聚合物，按质量份计，所述表层的原料包括：
第二高分子聚合物 85～95份、
Cu2(OH)PO4 5～10份、以及
CuCr2O7 5～10份。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述表层的原料还包括0.5～8质量份的助剂，所述助剂为无机氧化物、二苯基二乙酰腙类化合物、分散剂以及有机螯合剂中的一种或多种；
其中，所述二苯基二乙酰腙类化合物具有如下结构：
Figure FDA0003492734210000011
R每次出现，独立地选自-H、-D、-F、-Cl、-Br、C1～C6烷基、C1～C6烷氧基或苯基。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，按质量份计，所述表层的原料包括：
Figure FDA0003492734210000012
Figure FDA0003492734210000021
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述无机氧化物为氧化铜、三氧化二铝以及二氧化硅中的一种或多种；和/或
所述二苯基二乙酰腙类化合物的结构中，R为-H、甲基、甲氧基、乙基或乙氧基；和/或
所述分散剂为二乙基乙酰胺和/或聚乙二醇；和/或
所述有机螯合剂为水杨酸席夫碱、1-羟基亚乙基-1，1-二膦酸、氨基三亚甲基膦酸以及多氨基多醚基四亚甲基膦酸中的一种或多种。
5.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述紫外光照处理的波长为157nm～353nm，所述紫外光照处理的时间为5ms～100ms。
6.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一高分子聚合物和/或所述第二高分子聚合物为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚醚醚酮以及聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种。
7.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述芯层的厚度为1μm～2μm；和/或
所述复合集流体基材的厚度为3μm～10μm。
8.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀铜为碱性化学镀铜，所述化学镀铜获得的铜层厚度为100nm～1000nm。
9.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀铜后还包括电镀铜，所述电镀铜为酸性电解镀铜，所述电镀铜获得的铜层厚度为900nm～1100nm。
10.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述化学镀铜后还包括电镀1nm～2nm的铬层。
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