添加剂对电解铜箔作用机理及作用效果的研究进展
2021-11-30孙玥刘玲玲李鑫泉潘建锋刘嘉斌
化工进展 2021年11期
孙玥,刘玲玲,李鑫泉,潘建锋,刘嘉斌
(1 浙江大学材料科学与工程学院,浙江 杭州 310027;2 浙江花园新能源有限公司,浙江 东阳 322121)
锂离子电池具有比能量高、工作电压高、循环寿命长、无污染等优点,是目前商业化使用最为广泛的二次能源之一[1]。电解铜箔作为锂离子电池负极的重要基础材料,其作用是将负极活性物质产生的小电流汇集成大电流输出。因此电解铜箔须具有良好的导电性和表面涂敷性能。
铜箔的表面粗糙度决定其负载活性材料的能力,表面质量则直接影响活性材料在其上的涂布效果。有研究表明,降低锂离子电池中铜箔的表面粗糙度能够有效提高活性材料的黏附性并提高铜箔的耐腐蚀性能[2]。工业生产经验发现,铜箔表面的针孔、凹陷等缺陷会导致活性材料在铜箔上的涂布厚度不均匀,甚至出现涂布露点或渗透到背面等情况,进而使电池内阻增大、循环寿命和容量缩减[3]。此外,铜箔还必须有足够的抗拉强度和延伸率,以确保负极生产过程中(涂敷、滚压等工序)铜箔与活性物质的接触且不易发生断裂;如果铜箔机械性能较差,则容易出现龟裂现象,使负极的尺寸稳定性和平整性降低。因此,对铜箔的制备工艺进行研究和优化,对于满足高性能锂离子电池现有和未来的质量要求是必不可少的。
电解铜箔制备中,工艺调控手段主要包括基本电解参数调节和添加剂配方改动。其中,添加剂是指在电解液中加入的少量有机物或离子,可在不影响电解液电性的条件下,改变镀层的微观结构和形貌,从而调控铜箔的性能[4]。……
登录APP查看全文
