花園新能源公司與浙江大學(xué)合作研究成果

發(fā)表在應(yīng)用電化學(xué)領(lǐng)域國際知名期刊

近日，花園新能源公司與浙江大學(xué)合作研究成果“銅箔性能穩(wěn)定性實驗結(jié)果”發(fā)表在應(yīng)用電化學(xué)領(lǐng)域國際知名期刊《Journal of Applied Electrochemistry》。前期，雙方對電解銅箔中添加劑的共同作用機制及對銅箔性能的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)雙添加劑共同作用時，能在更大濃度范圍內(nèi)維持銅箔性能的穩(wěn)定，顯著拓寬了電解銅箔生產(chǎn)工藝窗口。

據(jù)介紹，銅箔的表面粗糙度和機械強度是其在鋰離子電池、印刷線路板等下游應(yīng)用中的重要性能指標。電解銅箔成卷的生產(chǎn)方式和出貨方式要求同卷內(nèi)任意部位銅箔具有相近的性能，以確保后續(xù)應(yīng)用的穩(wěn)定性，因此在長時間的電鍍生產(chǎn)過程中保持銅箔性能的穩(wěn)定具有重要意義。電解銅箔的性能會受到鍍液中添加劑濃度的影響，而生產(chǎn)中添加劑濃度往往在一定范圍內(nèi)波動難以保持在一個固定值，成為困擾電解銅箔行業(yè)的共性問題。

浙江大學(xué)—花園新能源高性能銅箔聯(lián)合研發(fā)中心圍繞上述行業(yè)難題展開基礎(chǔ)研究。研究團隊從生產(chǎn)實際出發(fā)，認為關(guān)鍵問題是如何在添加劑濃度發(fā)生波動時，仍保持銅箔性能相近。基于該認識，研究團隊以銅箔生產(chǎn)對性能穩(wěn)定性的特殊要求為主要目的，對電解銅箔中常用的多種添加劑進行雙組分作用的研究，發(fā)現(xiàn)HEC和SPS的加入能有效擴大BSI保持性能穩(wěn)定的濃度范圍，即在HEC或者SPS存在條件下，BSI濃度波動對銅箔的影響顯著減小。銅箔的表面粗糙度和抗拉強度隨BSI濃度的變化情況由數(shù)據(jù)的極差、標準差以及統(tǒng)計學(xué)檢驗方法進行量化判定。雙添加劑對銅箔結(jié)構(gòu)和性能的作用來源于不同添加劑的不同吸附行為，不同吸附作用之間的競爭關(guān)系減弱了由BSI濃度變化引起的電沉積銅反應(yīng)的變化。雙組分添加劑條件下由于(220)晶面織構(gòu)系數(shù)較高并且隨BSI濃度變化基本不變，使銅箔表面的晶粒形貌均勻，因此銅箔的表面粗糙度和抗拉強度均能穩(wěn)定在要求范圍內(nèi)。

上述工作明確了雙組分添加劑有助于擴大其中單種添加劑的實際可用濃度范圍，提高銅箔產(chǎn)品的性能穩(wěn)定性。該研究結(jié)果對于降低生產(chǎn)成本，提高電解銅箔產(chǎn)品良品率和生產(chǎn)效率具有重要意義。去年4月，花園新能源公司已與浙江大學(xué)聯(lián)姻，共同成立聯(lián)合研發(fā)中心推進技術(shù)合作，以增強高性能銅箔產(chǎn)品創(chuàng)新能力和競爭力，目前“浙江省花園新能源高性能銅箔高新技術(shù)企業(yè)研究開發(fā)中心”被認定為省級高新技術(shù)企業(yè)研究開發(fā)中心。

作為花園集團新能源產(chǎn)業(yè)的新興企業(yè)，花園新能源公司緊緊抓住市場機遇，進軍鋰電池及電子電路急需的銅箔行業(yè)，已成為國家高新技術(shù)企業(yè)并完成股份制改造，成為東陽市首家省級“無廢工廠”，其省重大產(chǎn)業(yè)龍頭項目——總投資45億元的年產(chǎn)5萬噸高性能銅箔項目是東陽市多年來工業(yè)實體經(jīng)濟投資最大的項目之一，一期項目于2019年建成投產(chǎn)并填補了該領(lǐng)域浙江省內(nèi)空白，為新能源汽車和5G通信提供重要的關(guān)鍵材料。其中，6微米鋰電銅箔產(chǎn)品試產(chǎn)成功，開發(fā)周期刷新國內(nèi)同行業(yè)最短紀錄，標志著企業(yè)正式跨入全球屈指可數(shù)的6微米鋰電銅箔生產(chǎn)企業(yè)行列，還順利通過IATF16949:2016質(zhì)量管理體系認證，鋰電池用銅箔產(chǎn)品進入國際汽車市場。