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저자정보
Hyun Park (Dong-A University) Sung‑Jin Kim (Dong-A University) Yu‑jin Song (Dong-A University) Han‑Kyun Shin (Dong-A University) Jong‑Bae Jeon (Dong-A University) Sung‑Dae Kim (Pukyong National University) Jung‑Han Kim (Dong-A University) Hyo‑Jong Lee (Dong-A University)
저널정보
대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.5
발행연도
2024.5
수록면
1,430 - 1,439 (10page)
DOI
10.1007/s12540-023-01576-7

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We investigated an electrodeposition technique for fabricating a high-strength thin metallic foil as a current collector materialin secondary batteries. To increase the strength and minimize the increase in electrical resistivity, copper–nickel (Cu–Ni)double-layered foils were considered and the grain structures of each layer were manipulated by controlling the electrodepositionsolution and process conditions. Initially, a Cu electrodeposition process was developed to form a bamboo-like grainstructure after annealing, which was followed by two Ni processes to produce a foil with a columnar or nano-crystallinegrain structure. Subsequently, several foils were annealed at 190 °C for 10 min considering that current collectors experiencea thermal load during battery manufacturing. Scanning and transmission electron microscopy-based crystallographicorientation mapping techniques indicated a remarkable change in the grain structure of the Cu foil owing to the grain growthafter annealing; conversely, the Ni foil with the nano-crystalline grain structure was insensitive to annealing. By applyingthese processes to each material, four 10-μm-thick double-layered foils were fabricated. Among these foils, the foil with anano-crystalline Ni layer exhibited the smallest change in material properties resulting in the highest tensile strength andmoderate elongation after annealing. The tensile strength of the best double-layered foil was approximately three-fold higherthan that of the single-layered Cu foil after annealing.

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