Peking, 25. April 2026 – Ein Forschungsteam unter der Leitung von Lu Lei vom Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IMR CAS) hat einen bedeutenden Durchbruch in der Kupferwerkstofftechnologie erzielt. Es entwickelte eine „Superkupferfolie“, die extrem hohe Festigkeit, hohe Leitfähigkeit und hervorragende thermische Stabilität vereint. Dieses innovative Material mit einer Zugfestigkeit von bis zu 900 MPa durchbricht das lange bestehende „unlösbare Dreieck“ aus Festigkeit, Leitfähigkeit und thermischer Stabilität bei Kupferfolien und eröffnet neue Möglichkeiten für die Weiterentwicklung der Energiespeicherindustrie.
Kupfer zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Zähigkeit aus und widersteht äußeren Einwirkungen und Vibrationen. Im Gegensatz zu Materialien mit geringerer Festigkeit lockert oder bricht es nicht und gewährleistet so einen stabilen Systembetrieb. Die neu entwickelte Superkupferfolie hebt diese Vorteile dank ihrer einzigartigen Mikrostruktur mit „gradientengeordneten Nanodomänen“ auf ein neues Niveau.
Die Kerninnovation der Superkupferfolie liegt in ihrem mikrostrukturellen Design: Das Forschungsteam erzeugte mittels industrietauglicher elektrolytischer Abscheidung hochdichte Nanodomänen mit einer durchschnittlichen Größe von nur 3 Nanometern auf einem 10 Mikrometer dicken Substrat aus hochreinem Kupfer. Diese Nanodomänen sind periodisch in Dickenrichtung der Kupferfolie angeordnet und bilden ein „Nano-Stahlgewebe“ im Inneren des Materials. Dies erhöht effektiv die Festigkeit und gewährleistet gleichzeitig eine hervorragende Leitfähigkeit.
Testergebnisse zeigen, dass die Zugfestigkeit der Superkupferfolie 900 MPa erreicht, was dem 1,5- bis 2-Fachen der Zugfestigkeit herkömmlicher Industriekupferfolie (300–600 MPa) entspricht. Gleichzeitig bleibt ihre elektrische Leitfähigkeit bei 90 % IACS, was etwa dem Doppelten der Leitfähigkeit herkömmlicher Kupferlegierungen gleicher Festigkeit entspricht. Besonders hervorzuheben ist die ausgezeichnete thermische Stabilität des Materials: Seine Eigenschaften bleiben nach 180 Tagen bei Raumtemperatur nahezu unverändert. Damit wird das Problem der Leistungsminderung hochfester Kupferwerkstoffe durch Selbstglühen vollständig gelöst.
Für die Energiespeicherindustrie, die strenge Anforderungen an die Materialzuverlässigkeit stellt, bieten die herausragenden mechanischen Eigenschaften und die Stabilität der Superkupferfolie deutliche Anwendungsvorteile. Kupfer zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Zähigkeit aus und widersteht äußeren Einwirkungen und Vibrationen. Im Gegensatz zu Materialien mit geringerer Festigkeit verhindert es Lockerung oder Bruch und gewährleistet so einen stabilen Systembetrieb. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig für Energiespeichersysteme, die über einen langen Zeitraum stabil arbeiten müssen, da sie den mechanischen Belastungen durch Transport, Installation und täglichen Betrieb wirksam entgegenwirkt und Sicherheitsrisiken wie Lockerung, Bruch und Überhitzung durch Materialversagen vermeidet.
Neben seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet die Superkupferfolie auch breite industrielle Anwendungsmöglichkeiten. Sie kann in Energiespeichern wie Stromabnehmern, Batterieklemmen, Kupferschienen und anderen Schlüsselkomponenten eingesetzt werden und trägt so zur Verbesserung der Energiedichte, der Ladeeffizienz und der Sicherheit von Energiespeichersystemen bei. Erwähnenswert ist, dass das Material bereits in der industriellen Produktion verfügbar ist und damit eine solide Grundlage für seinen großflächigen Einsatz im Bereich der Energiespeicherung geschaffen hat.
Branchenexperten hoben hervor, dass die Entwicklung der Superkupferfolie nicht nur einen neuen Ansatz für die Herstellung von Hochleistungskupferwerkstoffen bietet, sondern auch der globalen Energiespeicherindustrie einen starken Impuls für deren qualitative Weiterentwicklung verleiht. Als Schlüsselmaterial entlang der gesamten Wertschöpfungskette der Energiespeicherindustrie wird die Verbreitung und Anwendung von Superkupferfolie die Modernisierung von Energiespeicheranlagen weiter vorantreiben und den globalen Energiewendeprozess unterstützen.
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Jiaxin (Xiamen) Precise Metal C0.,Ltd.
