Chinese 'superkoperfolie' bereikt een sterkte van 900 MPa: sterk, geleidend en thermisch stabiel voor energieopslag
Apr 25, 2026
Peking, 25 april 2026 – Een onderzoeksteam onder leiding van onderzoeker Lu Lei van het Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences (IMR CAS), heeft een grote doorbraak bereikt in de kopermateriaaltechnologie, door met succes een 'superkoperfolie' te ontwikkelen die ultra-hoge sterkte, hoge geleidbaarheid en uitstekende thermische stabiliteit combineert. Dit innovatieve materiaal, met een treksterkte tot 900 MPa, heeft de al lang bestaande 'onmogelijke driehoek' van sterkte, geleidbaarheid en thermische stabiliteit in koperfolie doorbroken, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan voor het upgraden van de energieopslagindustrie.
Koper heeft een hoge sterkte en taaiheid en is bestand tegen externe schokken en trillingen. In tegenstelling tot materialen met een lage- sterkte voorkomt het dat het losraakt of breekt, waardoor een stabiele werking van het systeem wordt gegarandeerd. De nieuw ontwikkelde superkoperfolie tilt deze voordelen naar een nieuw niveau, dankzij het unieke microstructuurontwerp met "gradiëntgeordende nano-domeinen".
De kerninnovatie van de superkoperfolie ligt in het microstructurele ontwerp: het onderzoeksteam vormde nanodomeinen met hoge{0}}dichtheid- met een gemiddelde grootte van slechts 3 nanometer op een 10-micron dik, hoog-zuiver koperfoliesubstraat door middel van industriële-compatibele elektrolytische depositietechnologie. Deze nanodomeinen zijn verdeeld in een periodieke gradiënt langs de dikterichting van de koperfolie, als een "nano-staalgaas" in het materiaal, wat de sterkte effectief verbetert en tegelijkertijd een uitstekende geleiding garandeert.
Uit testgegevens blijkt dat de treksterkte van de superkoperfolie 900 MPa bereikt, wat 1,5 tot 2 keer zo groot is als die van gewone industriële koperfolie (300-600 MPa). Tegelijkertijd blijft de elektrische geleidbaarheid 90% IACS, wat ongeveer tweemaal zo groot is als die van traditionele koperlegeringen met dezelfde sterkte. Belangrijker nog is dat het materiaal uitstekende thermische stabiliteit vertoont-de prestaties blijven vrijwel onveranderd nadat het 180 dagen bij kamertemperatuur is bewaard, waardoor het probleem van de prestatievermindering van koperen materialen met hoge-sterkte als gevolg van zelfgloeien volledig is opgelost.
Voor de energieopslagindustrie, die strenge eisen stelt aan de materiaalbetrouwbaarheid, hebben de uitstekende mechanische eigenschappen en stabiliteit van de superkoperfolie duidelijke toepassingsvoordelen. Koper heeft een hoge sterkte en taaiheid en is bestand tegen externe schokken en trillingen. In tegenstelling tot materialen met een lage- sterkte voorkomt het dat het losraakt of breekt, waardoor een stabiele werking van het systeem wordt gegarandeerd. Deze functie is met name van cruciaal belang voor energieopslagsystemen die langdurig stabiel moeten werken, omdat het effectief weerstand kan bieden aan de mechanische belasting veroorzaakt door transport, installatie en dagelijks gebruik, en veiligheidsrisico's kan vermijden zoals het loskomen van de aansluitingen, breuk en oververhitting veroorzaakt door materiaalfalen.
Naast de uitstekende mechanische eigenschappen heeft de superkoperfolie ook brede industriële toepassingsmogelijkheden. Het kan op grote schaal worden gebruikt in stroomcollectoren voor energieopslagbatterijen, batterijterminals, koperen rails en andere belangrijke componenten, waardoor de energiedichtheid, de laadefficiëntie en de veiligheid van energieopslagsystemen worden verbeterd. Het is de moeite waard te vermelden dat het materiaal een continue industriële productiecapaciteit heeft gerealiseerd, waardoor een solide basis is gelegd voor de grootschalige toepassing ervan op het gebied van energieopslag.
Experts uit de industrie wezen erop dat de geboorte van de superkoperfolie niet alleen een nieuw ontwerpidee biedt voor de vervaardiging van hoogwaardige kopermaterialen, maar ook een sterke impuls geeft aan de hoogwaardige ontwikkeling van de mondiale energieopslagindustrie. Als belangrijk materiaal dat de stroomopwaartse en stroomafwaartse keten van de energieopslagindustrie met elkaar verbindt, zal de popularisering en toepassing van superkoperfolie de modernisering van energieopslagapparatuur verder bevorderen en het mondiale energietransitieproces helpen.
