[发明专利]一种高导电性Ir-Ta-Mn复合氧化物涂层阳极的制备方法

说明书

本发明属于电解铜箔技术领域，涉及一种高导电性Ir‑Ta‑Mn复合氧化物涂层阳极的制备方法，具体包括以下步骤：对钛基体进行表面处理、涂刷活性液、烧结。在传统的Ir‑Ta体系涂层中引入稳定性好的MnO_x来制备活性涂液，由于MnO_x具有较好的催化活性，使得涂层的导电性提高，同时利用Mn取代价格昂贵的Ir，使Ir‑Ta氧化物涂层表面呈多孔状，提高了涂层的中活性位点的暴露面积，降低了涂层的析氧电位，同时降低涂层中Ir的含量，可有效降低整个涂层阳极的生产成本。该方法，适用于电解制备铜箔，且具有工艺简单、易于控制、可操作性强、原料易得、成本低廉。

技术领域

本发明属于电解铜箔技术领域，涉及电解铜箔用涂层阳极，尤其涉及一种高导电性Ir-Ta-Mn复合氧化物涂层阳极的制备方法。

背景技术

电解铜箔作为电子工业的基础材料之一，主要用于制造印刷电路板(PCB)和锂离子电池，其广泛应用于通讯、医疗、航天航空、军事、新能源等领域。基础电子元器件产业发展行动计划中提出了国家在未来三年要对5G、工业互联网、数据中心、新能源汽车、智能网联汽车等重点市场实施应用推广。同时，在新能源汽车产业规划方面，挪威、芬兰、德国、英国、法国分别宣布在2025年、2025年、2030年、2040年、2040年开始全面禁售燃油车。全球新能源汽车市场进入快速发展通道，因此对高端电解铜箔的需求非常迫切。经预测，全球2025年仅锂电铜箔需求量有望达到69.8万吨。铜箔产能之前主要集中于美国、日本和亚洲，行业先后经历了两次大规模的产能转移，中国逐步成长为全球最大的铜箔生产国。全球前十大铜箔生产商中，中国企业占据七席。巨大的市场需求带动了上游产业的发展。

目前铱系体系最为稳定和具有良好电催化性能的析氧阳极涂层体系为Ti/Ir：Ta＝7:3。据文献报道IrO₂阳极在酸性介质中具有较高的析氧电催化活性，且保持较高的稳定性，另一方面在贵金属氧化物中具有最好的导电性。而Ta₂O₅作为惰性组元掺杂到涂层之中，提高了活性氧化物的稳定性，使其寿命得到延长。但由于Ir的价格昂贵，且由于电解铜箔时电流密度大导致Ir-Ta贵金属涂层阳极的槽压较高。因此，为了满足电解制备铜箔的高要求，必须对阳极涂层材料进行改进，以降低涂层中Ir的含量，降低成本，同时提高涂层导电性降低能耗。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高导电性Ir-Ta-Mn复合氧化物涂层阳极的制备方法，在传统的Ir-Ta体系涂层中引入稳定性好的MnO_x，由于其具有较好的催化活性，使得涂层的导电性提高，且降低了阳极成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

这种高导电性Ir-Ta-Mn复合氧化物涂层阳极的制备方法，对钛基体进行预处理，在Ir-Ta体系涂层中增加MnO_x来配制活性涂液，涂刷烧结。

进一步，上述制备方法具体包括以下步骤：

1)对钛基体进行预处理；

2)配制活性涂液：称取氯铱酸并溶解在有机溶剂中，在室温下搅拌至完全溶解，形成溶液A；称取五氯化钽正丁醇溶液并溶解在有机溶剂中，在室温下搅拌至完全溶解，形成溶液B；称取MnCl₂·4H₂O并溶解在有机溶剂中，在室温下搅拌至完全溶解，形成溶液C；将所述溶液A、溶液B、溶液C按照7:3:(0.5-6)的摩尔比混合均匀形成溶液D，保存、待用；

3)烧结。

进一步，所述步骤2)中有机溶剂为正丁醇、异丙醇、乙醇中的任意一种或其混合物。

进一步，所述步骤1)具体包括：

1.1)对钛基体进行表面除油和喷砂处理；

1.2)对步骤1.1)处理后的钛基体进行热校形处理；