据新华社报道，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心卢磊研究员团队成功研发出一种兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的“超级铜箔”，有效破解了铜箔在强度与塑性、导电性、热稳定性之间长期存在的“此消彼长”困境。相关研究结果于北京时间4月17日在国际学术期刊《科学》上在线发表。

卢磊是一位九三学社社员，她主要从事纳米结构金属材料的制备、力学性能及变形机理的基础研究。她提出的多种强韧化策略，成功实现金属材料综合性能的协同提升，突破了传统材料中强度与其他力学性能难以兼顾的重大瓶颈，为高性能金属材料的基础研究及国家重大工程应用作出了突出贡献。她在Nature、Science等SCI刊物发表论文170余篇，多次入选汤森路透“全球高被引用科学家”和爱思唯尔“中国高被引学者”。

铜箔作为集成电路互连线的关键导体与锂电池集流体的核心基材，有一道长期无法跨越的难关：强度高，导电性就差；导电性好，热稳定又跟不上，形成了强度、导电性和热稳定性难以兼得的“不可能三角”。

这项突破的核心在于一种全新的“梯度序构”微观结构设计。研究团队在满足工业化条件的电解沉积制备过程中，通过巧妙地利用微量有机添加剂，在10微米厚铜箔（纯度99.91%）的纳米晶粒基体上形成了高密度纳米畴。这些纳米畴平均尺寸仅为3 nm，沿铜箔厚度方向呈“贫、富”交替周期分布的纳米尺度梯度序构。梯度序构纳米畴铜箔的拉伸强度高达900兆帕，突破了常规铜箔的强度极限。同时，该铜箔导电率保持在90%IACS，较同等强度水平的铜合金提升约2倍；室温放置近半年后性能无衰减，成功攻克了“不可能三角”。

梯度纳米畴铜箔的微观结构

梯度纳米畴铜箔的拉伸性能、热稳性与导电性

该研究不仅为高性能铜箔的制备开辟了全新的设计思路，也展现了“基元梯度序构”策略在开发下一代结构—功能一体化材料研发中的巨大潜力。值得强调的是，梯度纳米畴铜箔已具备在工业条件下的连续化生产能力，为其规模化应用奠定了基础，对电子信息产业和新能源产业的发展具有重要战略意义。

（资料来源：新华社、中国科学院金属研究所）

（转自：团结报团结网）