亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        低分子蛋白對超薄鋰電銅箔性能的影響

        2022-12-23 03:47:20余科淼
        電鍍與涂飾 2022年23期
        關(guān)鍵詞:鋰電銅箔光澤

        余科淼

        (江西省江銅銅箔科技股份有限公司,江西 南昌 330096)

        鋰離子電池具有能量密度高、工作電壓高、自放電小、無記憶效應(yīng)等優(yōu)點,是目前使用最廣泛的電化學(xué)儲能體系,在消費電子產(chǎn)品、動力汽車、儲能電站等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。鋰電銅箔是鋰離子電池的關(guān)鍵部件之一,起著導(dǎo)電和承載負(fù)極活性物質(zhì)的作用。為適應(yīng)鋰離子電池能量密度不斷提高的需求,鋰電銅箔未來必將朝著輕薄化方向發(fā)展。一般而言,鋰電銅箔越薄,單位面積銅箔越輕,電池能量密度就越高。然而隨著鋰電池銅箔產(chǎn)品變薄,其延伸率降低,鋰電池產(chǎn)品的良品率和安全性受到影響。在鋰離子電池電芯制作過程中,需要在銅箔雙面均勻涂布厚度遠(yuǎn)大于銅箔的含有負(fù)極活性材料的漿料。如圖 1所示,由于卷繞時銅箔一側(cè)朝內(nèi),另一側(cè)朝外,為保證兩側(cè)銅箔在卷繞過程中受力均勻,兩側(cè)的涂布寬度一般不同,這就導(dǎo)致如下兩個問題:一是在涂布輥壓過程中容易引起應(yīng)力集中,二是在鋰離子嵌入、脫出過程中產(chǎn)生應(yīng)力不均。這兩個問題使得銅箔因延伸率較低而出現(xiàn)斷裂的可能性加大。

        圖1 含有銅箔的極片涂布過程(a)和實際負(fù)極極片電化學(xué)反應(yīng)過程(b)Figure 1 Coating process of electrode containing copper foil (a) and electrochemical reaction process at negative electrode (b)

        為提高銅箔延伸率,需要改變銅箔的微觀結(jié)構(gòu),可以通過調(diào)控電解液中銅離子濃度、酸濃度、電流密度、添加劑成分等來實現(xiàn),其中改變添加劑成分是最主要的手段[1]。添加劑能夠通過改變鍍層的微觀結(jié)構(gòu)來調(diào)控銅箔的性能[2]。晶粒細(xì)化在一定程度上有利于獲得高延伸率銅箔,因此采用能夠細(xì)化晶粒的添加劑是獲得高延伸率鋰電銅箔的有效途徑之一。其中應(yīng)用較多的是聚二硫二丙烷磺酸鈉,它能夠提高銅箔表面平整度和延伸率[3]。明膠也是電解銅箔的常用添加劑,明膠的效果與其分子量有關(guān),明膠分子量分布越廣,對晶粒的細(xì)化效果越好[4]。盡管當(dāng)前已有不少關(guān)于添加劑對銅箔延伸率影響的研究,但對于厚度≤6 μm的高延伸率超薄鋰電銅箔的研究報道還較少[5-6]。本文研究了電解液中低分子蛋白對6 μm厚超薄鋰電銅箔性能的影響。

        1 實驗

        1.1 銅箔制備工藝

        在與生產(chǎn)線基本一致的系統(tǒng)上試產(chǎn)鋰電銅箔,具體工藝參數(shù)為:銅離子89 g/L,硫酸105 m/L,膠原蛋白2.0 mg/L,聚乙二醇1.5 mg/L,聚二硫二丙烷磺酸鈉1.0 mg/L,氯離子23 mg/L,低分子蛋白0 ~ 2.5 mg/L,溫度 50 °C,電流密度 52 A/dm2。

        1.2 性能表征

        采用美特斯E43.104電子萬能試驗機(jī)測試銅箔的抗拉強(qiáng)度(Rm)和延伸率(A),要求抗拉強(qiáng)度≥35 kg/mm2,延伸率≥6%;采用日本電子JSM-6510掃描電子顯微鏡(SEM)分析銅箔的表面微觀形貌;采用SMN260H智能型光澤儀檢測銅箔的光澤;采用德國馬爾M300表面粗糙度儀測量電解銅箔的毛面粗糙度(Rz)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 低分子蛋白對銅箔力學(xué)性能的影響

        從圖2可以看出,鍍液中無低分子蛋白時所得銅箔的延伸率僅4%,不滿足要求。加入1.0 mg/L低分子蛋白后,銅箔的延伸率增大至8.7%,抗拉強(qiáng)度減小至36.7 kg/mm2,滿足要求。這說明電解液中添加低分子蛋白能夠顯著提高銅箔的延伸率,但會同時降低銅箔的抗拉強(qiáng)度。隨低分子蛋白質(zhì)量濃度的升高,銅箔的延伸率先升高后略降,抗拉強(qiáng)度則逐漸降低,低分子蛋白質(zhì)量濃度升至2.5 mg/L時抗拉強(qiáng)度已降至35 kg/mm2以下,不滿足要求。低分子蛋白質(zhì)量濃度為2.0 mg/L時,銅箔的延伸率最高(為9.3%),抗拉強(qiáng)度合格。

        圖2 低分子蛋白質(zhì)量濃度對銅箔延伸率和抗拉強(qiáng)度的影響Figure 2 Effect of mass concentration of low-molecular-weight protein on elongation and tensile strength of copper foil

        2.2 低分子蛋白對銅箔光澤和表面粗糙度的影響

        從圖3可知,電解液中添加低分子蛋白后,所得銅箔的光澤顯著提高,表面粗糙度顯著減小,說明低分子蛋白能夠提高銅箔的表面平整性和光澤。隨低分子蛋白質(zhì)量濃度增大,銅箔的光澤呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,表面粗糙度的變化則與之相反。低分子蛋白質(zhì)量濃度為2.0 mg/L時,銅箔的光澤最高,表面粗糙度最低,分別為211和1.54 μm。

        圖3 低分子蛋白質(zhì)量濃度對銅箔光澤和表面粗糙度的影響Figure 3 Effect of mass concentration of low-molecular-weight protein on gloss and surface roughness of copper foil

        2.3 低分子蛋白對銅箔表面形貌的影響

        如圖4所示,電解液中無低分子蛋白時,所得銅箔表面顆粒感非常明顯。加入1.0 mg/L低分子蛋白后,顆粒感減弱。增大低分子蛋白質(zhì)量濃度至 1.5 mg/L時,銅箔表面變得光滑,已無顆粒感,晶粒明顯細(xì)化,但具有凹坑結(jié)構(gòu)。繼續(xù)增大低分子蛋白質(zhì)量濃度到2.0 mg/L時,銅箔表面最為平整。低分子蛋白質(zhì)量高于2.0 mg/L時,銅箔表面再次出現(xiàn)明顯的凹凸結(jié)構(gòu)。

        圖4 不同低分子蛋白質(zhì)量濃度時所得銅箔的表面形貌Figure 4 Surface morphologies of copper foils obtained at different mass concentrations of low-molecular-weight protein

        結(jié)合銅箔的力學(xué)性能和表面微觀結(jié)構(gòu)分析可知,延伸率與表面微觀結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。電解液中添加適量低分子蛋白能夠細(xì)化晶粒,使銅箔表面變得細(xì)致、平滑,從而有利于提高銅箔延伸率;但低分子蛋白過量時,銅箔表面由于沉積不均勻而表面粗糙度增大,延伸率反而下降。在銅箔電沉積過程中,低分子蛋白吸附在陰極表面凸起處,阻礙銅在該部位的形核,而凹處的沉積正常進(jìn)行,最終起到降低銅箔表面峰頂及提升谷底的作用,微觀上表現(xiàn)為晶粒細(xì)化和表面粗糙度降低,宏觀上則是光澤提高。當(dāng)?shù)头肿拥鞍诐舛冗^高時,其脫附和遷移變得困難,分布不均勻,導(dǎo)致局部銅晶粒生長過大,銅箔表面粗糙度變大。值得注意的是,銅箔的實際電解過程受到多種添加劑的協(xié)同作用,各種添加劑對銅電沉積的影響機(jī)理及添加劑之間的協(xié)同作用一直困擾著行業(yè),也是必須要解決的關(guān)鍵問題,因為只有了解這些,才能實現(xiàn)對添加劑的精確篩選、組合和優(yōu)化。

        3 結(jié)論

        電解液中添加一定濃度的低分子蛋白能夠細(xì)化銅箔晶粒,提高銅箔的延伸率、表面平整性和光澤。低分子蛋白的質(zhì)量濃度為2.0 mg/L時,所得銅箔的延伸率為9.3%,抗拉強(qiáng)度為35.5 kg/mm2,光澤為211,表面粗糙度(Rz)為1.54 μm,綜合性能最佳。

        猜你喜歡
        鋰電銅箔光澤
        黑釘夜舞
        印制板用電解銅箔時效研究
        某500 kV變電站隔離開關(guān)軟連接失效的原因
        中國恩菲成功研發(fā)超薄電解銅箔
        絲柔盡現(xiàn)
        藍(lán)莓的光澤
        鋰電自行車:破除技術(shù)瓶頸 延長使用壽命
        中國自行車(2017年1期)2017-04-16 02:53:55
        創(chuàng)新,讓鋰電自行車多姿多彩
        中國自行車(2017年1期)2017-04-16 02:53:53
        光澤or油光?向夏日“大油田”sayno
        Coco薇(2016年5期)2016-06-03 09:04:02
        讓老外挑花眼的新款鋰電車
        新能源科技(2015年5期)2015-04-23 06:25:52
        国产中文aⅴ在线| 亚洲色偷偷偷综合网| 亚洲精品久久久久avwww潮水| 黑人巨大白妞出浆| 国产精品一区2区三区| 午夜国产精品一区二区三区| 91中文人妻熟女乱又乱| 亚洲国产精品ⅴa在线观看| 亚洲区在线| 男男互吃大丁视频网站| 户外精品一区二区三区| 色欲av蜜桃一区二区三| 亚洲欧美精品91| 国产一区二区三区四区色| 一区二区国产av网站| 久久久老熟女一区二区三区| 欧美中文在线观看| 国产一区二区精品久久呦| 国产亚洲超级97免费视频| 少妇性荡欲视频| 国产成人无码A区在线观| 亚洲av乱码国产精品观看麻豆| 亚洲精品在线国产精品| 无码人妻精品一区二区三区下载| 亚洲中文av一区二区三区| 亚洲不卡毛片在线观看| 亚洲av无码成人精品国产| 国产真实伦在线观看| 欧美激情国产一区在线不卡| 日韩在线不卡一区三区av| 69精品人人人人| 亚洲国产AV无码男人的天堂| 国产一区二区三区资源在线观看| 国产黄色av一区二区三区| 无码人妻一区二区三区在线视频| 亚洲 无码 制服 丝袜 自拍| 亚洲av网一区二区三区成人| 精品国产第一国产综合精品| 国内精品九九久久久精品| 一本久久a久久精品综合| 亚洲综合色区一区二区三区|