东南网4月18日讯 （福建日报记者 蒋丰蔓 通讯员 赖荣达 王煜东） 近日，我国科学家成功研制出一种兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的新型铜箔材料。
记者17日从福州大学获悉，这项研究是该校化学学院喻志阳研究员团队联合中国科学院金属研究所卢磊研究员团队等完成的。该研究团队在高性能铜箔结构设计与界面机制研究方面取得重要突破，相关成果以“Super-nano domains enable strength-conductivity synergy in copper foils”为题，发表在国际顶级学术期刊《科学》杂志上。
据介绍，铜箔是集成电路互连线和锂电池集流体的核心基础材料，在电子信息和新能源产业中具有重要战略意义。随着人工智能算力通信、先进储能和高端电子制造的快速发展，市场对铜箔提出了更高要求——需同时具备高强度、高韧性、高导电性和优异热稳定性。然而，这些性能长期难以兼得，成为制约高端铜箔发展的核心瓶颈。
针对上述挑战，研究团队提出并实现了“基元梯度序构”全新设计。在工业可行的电沉积工艺中，研究团队通过精准调控微量有机添加剂，在厚度仅10微米、纯度达99.91%的纳米晶铜箔中，成功构筑出平均尺寸仅约3纳米的高密度“纳米畴”，并形成沿厚度方向“贫—富”交替分布的梯度序构。由此制备的铜箔拉伸强度达到900兆帕，导电率保持在90%IACS，室温放置近半年后性能仍保持稳定，成功突破了高强度、高导电与高热稳定难以协同提升的技术瓶颈。
在这项研究中，福州大学研究团队承担了核心任务。依托福州大学化学学院/电镜中心超高空间分辨球差校正电子显微平台，以及团队多年自主发展的界面分析表征软件，研究团队突破了多项关键技术难题，精准锁定决定材料性能的新型“纳米畴”界面结构基元，从微观层面阐明了该铜箔实现高强度、高导电与高热稳定协同提升的结构本质。
据央视等权威媒体报道，该铜箔已具备工业条件下连续化生产的能力，有望提升手机芯片、锂电池的循环寿命、集成密度等综合性能，对电子信息和新能源产业的发展具有重要意义。