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锂电复合集流体用磁控溅射Cu籽晶层微观结构及性能调控
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作者 张柳燕 郝晓瑜 +5 位作者 汪洋 杨英 古红涛 储松潮 武俊伟 郑军 《表面技术》 北大核心 2025年第10期1-12,共12页
目的 解决锂电集流体用复合铜箔所面临的导电及界面结合问题。方法 采用磁控溅射技术在PP基体表面沉积纳米级Cu籽晶层,通过调控衬底温度、气体流量及溅射功率等工艺参数,制备出电阻率低、结合力好的Cu膜。采用场发射扫描电子显微镜对薄... 目的 解决锂电集流体用复合铜箔所面临的导电及界面结合问题。方法 采用磁控溅射技术在PP基体表面沉积纳米级Cu籽晶层,通过调控衬底温度、气体流量及溅射功率等工艺参数,制备出电阻率低、结合力好的Cu膜。采用场发射扫描电子显微镜对薄膜表面形貌进行表征,利用手持式四探针方阻仪测量薄膜方阻并计算电阻率,利用划格测试法对Cu膜结合力进行评级。结果 随着衬底温度的升高,薄膜晶粒尺寸增大,电阻率增加,膜基结合性能下降;随着气体流量的增加,薄膜沉积速率先上升后降低,电阻率先下降后上升,膜基结合力逐渐提高;随着溅射功率的增加,沉积速率增大,电阻率下降,薄膜附着力变差。综合考虑薄膜微观形貌、电学性能以及界面结合性能,优选出的Cu膜最佳沉积参数为:衬底温度为-15℃;气体流量(气压)为400 m L/min(0.24 Pa);溅射功率为1.5 kW;Cu膜厚度约为80 nm。在此工艺下制备的Cu膜微观结构致密,电学性能良好(9.72×10^(-8)Ω·m),结合力评级为1级。结论 衬底温度、气体流量以及溅射功率均显著影响Cu膜的微观结构和性能。通过精细调控沉积工艺可以制备出综合性能优良的锂电复合集流体用Cu籽晶层。 展开更多
关键词 复合集流体 磁控溅射 Cu籽晶层 电学性能 结合力
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