화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트)
권호 18권 2호
발표분야 B. 나노재료(Nanomaterials)
제목 Pulse-Reverse Current 에 따른 Electrodeposited Cu Foil의 나노구조 특성 평가
초록 구리(Copper)는 예전부터 아연(Zinc), 주석(Tin)과의 합금으로 일상생활에 널리 쓰여 왔으며, 현재는 Electrodeposited Cu Foil로 전자재료에서 PCB의 회로소재나 리튬이온 2차전지의 음극집전체 등으로 활발히 연구되어 적용되고 있는 물질이다. 산업이 발전하면서 점점 고성능, 고강도 소재를 요구함에 따라 Electrodeposited Cu Foil의 전기적, 기계적 물성의 중요성도 점점 높아지고 있는데 특히 차세대 전기 자동차 산업에 매우 중요한 리튬이온 2차전지의 밀도 증가와 가격감소를 위해서는 더욱 얇은 전해동박이 필요하다.

산업계에서 사용되고 있는 압연방식으로 12μm이하의 Cu Foil을 제조하기 위해서는 전해방식에 비해 단가가 3배 이상 증가되고, 두께편차 불량 가능성이 높아지며, 700mm 이상의 광폭생산이 어렵기 때문에 압연방식을 유지하는 것은 현실적인 방안이라 할 수 없다. 따라서 습식전해증착법을 이용하여 Cu Foil을 제조하여, 산업이 요구하는 물성을 만족시키는 것이 합리적인 개발 방향이라 할 수 있다.  

현재는 Direct Current 방식을 사용하여 Cu Foil을 제작하고 있으나, 얇은 두께의 Cu Foil의 수요가 증가함에 따라 그에 따른 Cu Foil의 개발이 요구되고 있으며, Cu Foil 자체의 성능과 제조 공정 중 권취 용이성, 취급 용이성 등의 확보를 위해 인장강도와 연신율의 증가가 수반되어야 한다. 하지만 Direct Current 방식으로는 요구되는 조건을 만족시킬 수 없어 다른 방식의 습식전해증착법의 연구가 필요하다.  

따라서 본 연구에서는 더 높은 강도와 연신율을 가진 나노구조를 만들기 위해, Pulse-Reverse Current 방식을 적용하여 Cu Foil을 증착하였다. Substrate로는 Titanium plate를 Stainless Use Steel plate 위에 용접하여 사용하였다. 도금 용액으로는 CuSO4·5H2O Solution에 95% H2SO4와 35% HCl을 첨가하여 Cu Foil을 증착하였다. 증착된 Cu Foil의 Morphology와 나노구조를 관찰하기 위해서 FE-SEM과 TEM을 이용하였으며, Cu Foil의 구조적 특성은 XRD을 통해 관찰하였다. Cu Foil의 인장강도는 만능재료시험기를 이용하여 측정하였다.
저자 왕건, 진상현, 양창열, 유봉영
소속 한양대
키워드 습식전해증착; Electrodeposited Cu Foil; Pulse-Reverse Current; 인장강도; 연신율
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