铜箔是手机芯片和锂电池等产品生产中的核心材料之一,但长期以来一直面临强度、导电和耐热三者此消彼长、难以兼顾的难题。据央视新闻报道,最近中国科学院金属研究所卢磊研究员团队在序构金属领域取得了关键突破,研发出一种兼具超高强度、高导电率和高热稳定性的新型铜箔,打破了那个长期存在的“不可能三角”。



传统铜箔往往越结实耐用,导电性能就越差;想要耐高温,其他性能又会下降,很难满足当今AI时代算力和高端新能源领域制造的严苛需求。科研团队创新地采用了梯度序构的微观设计,在10微米厚、纯度99.91%的铜箔中,构建出平均3纳米的高密度纳米畴,并沿着厚度方向形成周期梯度分布,从结构上破解了这几项性能之间的矛盾。

这款新型铜箔的核心指标达到了国际领先水平。它的抗拉强度高达900兆帕,大约是普通铜箔的两倍;导电率是高纯铜的90%,比强度相当的传统铜合金导电能力提升了大约两倍。另外,这种铜箔在普通环境下放置6个月,性能也不会衰减,稳定性非常强。这三方面的突破意味着,这种铜箔一举攻克了强度、导电和热稳定这个“不可能三角”。

未来,这种超级铜箔有望让手机芯片做得更精密,长时间使用也不容易发烫;新能源车的锂电池也有望做得更薄、更安全,大电流充电时的损耗会更低。