Chinesische „Superkupferfolie“ erreicht eine Festigkeit von 900 MPa – robust, leitfähig und thermisch stabil für die Energiespeicherung

Peking, 25. April 2026 – Ein Forschungsteam unter der Leitung des Forschers Lu Lei vom Institut für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IMR CAS) hat einen großen Durchbruch in der Kupfermaterialtechnologie erzielt und erfolgreich eine „Superkupferfolie“ entwickelt, die ultrahohe Festigkeit, hohe Leitfähigkeit und hervorragende thermische Stabilität kombiniert. Dieses innovative Material mit einer Zugfestigkeit von bis zu 900 MPa hat das seit langem bestehende „unmögliche Dreieck“ aus Festigkeit, Leitfähigkeit und thermischer Stabilität in Kupferfolien durchbrochen und neue Möglichkeiten für die Modernisierung der Energiespeicherindustrie eröffnet.

 

 

Kupfer hat eine hohe Festigkeit und Zähigkeit und widersteht äußeren Stößen und Vibrationen. Im Gegensatz zu Materialien mit geringer-Festigkeit verhindert es ein Lösen oder Brechen und gewährleistet so einen stabilen Systembetrieb. Die neu entwickelte Superkupferfolie hebt diese Vorteile dank ihres einzigartigen „gradientengeordneten Nano---Domänen-Mikrostrukturdesigns auf ein neues Niveau.

 

Die Kerninnovation der Superkupferfolie liegt im mikrostrukturellen Design: Das Forschungsteam bildete hoch{0}dichte Nanodomänen mit einer durchschnittlichen Größe von nur 3 Nanometern auf einem 10-Mikrometer dicken hoch{5}}reinen Kupferfoliensubstrat durch industrietaugliche elektrolytische Abscheidungstechnologie. Diese Nanodomänen sind in einem periodischen Gradienten entlang der Dickenrichtung der Kupferfolie verteilt, wie ein „Nanostahlnetz“ im Inneren des Materials, was die Festigkeit effektiv erhöht und gleichzeitig eine hervorragende Leitfähigkeit gewährleistet.

 

 

Testdaten zeigen, dass die Zugfestigkeit der Superkupferfolie 900 MPa erreicht, was dem 1,5- bis 2-fachen der Zugfestigkeit gewöhnlicher Industriekupferfolie (300-600 MPa) entspricht. Gleichzeitig bleibt seine elektrische Leitfähigkeit bei 90 % IACS, was etwa doppelt so hoch ist wie bei herkömmlichen Kupferlegierungen mit der gleichen Festigkeit. Noch wichtiger ist, dass das Material eine ausgezeichnete thermische Stabilität aufweist-seine Leistung bleibt nahezu unverändert, nachdem es 180 Tage lang bei Raumtemperatur gelagert wurde, wodurch das Problem der Leistungsabschwächung von hochfesten Kupfermaterialien aufgrund der Selbstheilung vollständig gelöst wird.

 

Für die Energiespeicherindustrie, die strenge Anforderungen an die Materialzuverlässigkeit stellt, bieten die hervorragenden mechanischen Eigenschaften und die Stabilität der Superkupferfolie offensichtliche Anwendungsvorteile. Kupfer hat eine hohe Festigkeit und Zähigkeit und widersteht äußeren Stößen und Vibrationen. Im Gegensatz zu Materialien mit geringer-Festigkeit verhindert es ein Lösen oder Brechen und gewährleistet so einen stabilen Systembetrieb. Diese Funktion ist besonders wichtig für Energiespeichersysteme, die über einen langen Zeitraum stabil funktionieren müssen, da sie den mechanischen Belastungen durch Transport, Installation und täglichen Betrieb wirksam standhalten und Sicherheitsrisiken wie Klemmenlockerung, Bruch und Überhitzung aufgrund von Materialversagen vermeiden können.

 

 

Neben den hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet die Superkupferfolie auch breite industrielle Anwendungsperspektiven. Es kann in großem Umfang in Stromkollektoren, Batterieklemmen, Kupfersammelschienen und anderen Schlüsselkomponenten von Energiespeicherbatterien eingesetzt werden und trägt so zur Verbesserung der Energiedichte, Ladeeffizienz und Sicherheit von Energiespeichersystemen bei. Erwähnenswert ist, dass das Material eine kontinuierliche industrielle Produktionskapazität erreicht hat und damit eine solide Grundlage für seine groß angelegte Anwendung im Bereich der Energiespeicherung gelegt hat.

 

 

Branchenexperten wiesen darauf hin, dass die Geburt der Superkupferfolie nicht nur eine neue Designidee für die Herstellung von Hochleistungskupfermaterialien liefert, sondern auch der qualitativ hochwertigen Entwicklung der globalen Energiespeicherindustrie starke Impulse verleiht. Als Schlüsselmaterial, das die vor- und nachgelagerte Kette der Energiespeicherindustrie verbindet, wird die Popularisierung und Anwendung von Superkupferfolie die Modernisierung von Energiespeichergeräten weiter vorantreiben und den globalen Energiewendeprozess unterstützen.