本发明涉及材料,尤其涉及一种镀金层、制备方法及镀金材料。
背景技术:
1、金具有耐腐蚀、接触电阻低、柔软易形变、易焊接等优良性能,又可作为功能性、防护性镀层,广泛用于电子产品,如高档印刷线路板(pcb)、陶瓷集成电路(ic)、封装和尖端军事设备等的表面处理。
2、其中,金单质或镀金层在电池领域的应用主要集中在导线、电极材料表面修饰和作为集电体;例如,导线表面镀金能够抗电流干扰信号;电极材料表面修饰能够提升电导率,从而提高了电化学性能;在固态电解质陶瓷片的两边镀金电极,用于测量该固态电解质陶瓷片的室温离子电导率。
3、镀金层可以通过电镀、化学镀和物理沉积方法获得;其中,传统的电镀金方法需要经历抛光、清洗、烘干、除氢、浸渍电镀等步骤,采用的电镀液包括多种组分,例如金源、酸、光亮剂、润湿剂、表面活性剂、络合剂等等,所需的试剂多,制备步骤繁琐。
4、传统的化学镀金多采用氰化物镀金,镀液稳定、镀层性能优异但有剧毒;化学镀金原理根据镀液中是否使用还原剂,可将化学镀金分为置换型、还原型两类;置换型镀金不需要加入还原剂,利用金和基体金属的电位差使金由镀液沉积至基体表面,同时伴随着基体金属的溶解,一旦基体金属表面全部被金层覆盖,置换反应则终止,置换镀金层的厚度一般在0.03-0.10μm之间;还原型镀金又称为自催化镀金,含有还原剂如次磷酸钠、肼、抗坏血酸钠、硫脲,能够沉积出较厚的镀金层,厚度在1微米左右。
5、传统的物理沉积方法采用单质金靶材,采用磁控溅射装置,首先对要磁控溅射金薄膜的陶瓷基片进行清洗,然后为陶瓷基片表面做活化处理,表面做活化处理方式选自使用离子源轰击,再调节真空度、功率、溅射时间,对基片表面进行物理沉积金层。
6、可见,现有的在材料表面获得镀金层的方法,抑或依赖大量多种的化学试剂,步骤繁复,工序不易掌握;抑或使用污染环境、易制毒易制爆、一般不易接触到的氰化物;抑或依赖昂贵的磁控溅射、蒸镀、原子层/分子层沉积设备;获得镀金层的方法原料繁多、操作复杂、价格昂贵、所需时间长,也不适合在诸如手套箱内等紧凑狭窄的地方应用。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种镀金层、制备方法及镀金材料。所述技术方案如下:
2、本发明提供了一种镀金层的制备方法,包括:
3、将镀液涂布于待镀金材料的表面,并进行加热处理,在所述待镀金材料的表面得到镀金层;所述镀液为二甲硫醚氯化亚金的乙醚溶液和二甲硫醚氯化亚金的乙醇溶液中的至少之一。
4、进一步地,所述镀液中二甲硫醚氯化亚金的浓度为0.1m~1m。
5、进一步地,所述加热处理的温度为420℃~600℃,时间为0.05h~1h。
6、进一步地,所述待镀金材料不溶于所述镀液。
7、进一步地,所述将镀液涂布于待镀金材料的表面,并进行加热处理,在所述待镀金材料的表面得到镀金层包括:
8、将所述镀液分次滴涂于所述待镀金材料的表面,并进行所述加热处理,在所述待镀金材料的表面得到所述镀金层。
9、进一步地,在所述将镀液涂布于待镀金材料的表面,并进行加热处理,在所述待镀金材料的表面得到镀金层之前,所述方法还包括:
10、对待镀金材料进行加热清洁处理,所述加热清洁处理的温度为300℃~600℃,时间为0.05h~20h。
11、本发明还提供了一种镀金层,由如上任一项所述的镀金层的制备方法形成于待镀金材料的表面。
12、本发明还提供了一种镀金材料,包括待镀金材料和如上所述的镀金层,所述镀金层位于所述待镀金材料的表面。
13、进一步地,所述待镀金材料包括电池材料,所述电池材料包括正极活性材料、负极活性材料和电解质材料中的至少一种。
14、进一步地,所述电池材料满足下述特征的至少之一:
15、所述正极活性材料包括licoo2,limno2,linio2,livo2,li1+xni1/3co1/3mn1/3o2,尖晶石型活性材料,反尖晶石型活性材料,橄榄石型活性材料,含硅活性材料,部分过渡金属被异质金属取代的岩盐层型活性材料,部分过渡金属被异质金属取代的尖晶石型活性材料和钛酸锂中的至少一种;
16、所述负极活性材料包括金属材料、碳材料、氧化物、氮化物、锡化合物和硅化合物中的至少一种;
17、所述电解质材料包括li3ycl6,li3incl6,li2s-p2s5,li2s-p2s5-lii,li2s-p2s5-licl,li2s-p2s5-libr,li2s-p2s5-li2o,li2s-p2s5-li2o-lii,li2s-sis2,li2s-sis2-lii,li2s-sis2-libr,li2s-sis2-licl,li2s-sis2-b2s3-lii,li2s-sis2-p2s5-lii,li2s-b2s3,li2s-p2s5-zmsn,li2s-ges2,li2s-sis2-li3po4,li2s-sis2-lixmoy,li10gep2s12,锂镧锆氧基固体电解质和nasicon结构氧化物电解质中的至少一种;其中,m和n为正数,z为ge、zn和ga中的一种;x和y为正数,m为p、si、ge、b、al、ga和in中的一种。
18、实施本发明,具有如下有益效果:
19、本发明采用二甲硫醚氯化亚金的乙醚溶液和二甲硫醚氯化亚金的乙醇溶液中至少之一作为镀液,涂布于待镀金材料表面,经过加热处理后形成镀金层,整体制备步骤简单,制备工序难度低易于控制,镀金层成膜快速,有利于提升制备精度和制备效率,节省制备时间;且该制备方法需要的原料单一,几乎不需要额外添加辅助化学试剂,镀液成分也较为安全,不易制毒制爆,不易污染环境和人体,有利于提升制备过程的安全性;另外,整个制备方法也无需依赖昂贵的设备,占用空间小,能够适于在紧凑狭窄的空间中进行制备,进一步提升该制备方法的便捷性。
1.一种镀金层的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的镀金层的制备方法,其特征在于,所述镀液中二甲硫醚氯化亚金的浓度为0.1m~1m。
3.根据权利要求1所述的镀金层的制备方法,其特征在于,所述加热处理的温度为420℃~600℃,时间为0.05h~1h。
4.根据权利要求1-3任一项所述的镀金层的制备方法,其特征在于,所述待镀金材料不溶于所述镀液。
5.根据权利要求1-3任一项所述的镀金层的制备方法,其特征在于,所述将镀液涂布于待镀金材料的表面,并进行加热处理,在所述待镀金材料的表面得到镀金层包括:
6.根据权利要求1-3任一项所述的镀金层的制备方法,其特征在于,在所述将镀液涂布于待镀金材料的表面,并进行加热处理,在所述待镀金材料的表面得到镀金层之前,所述方法还包括:
7.一种镀金层,其特征在于,由如权利要求1-6任一项所述的镀金层的制备方法形成于待镀金材料的表面。
8.一种镀金材料,其特征在于,包括待镀金材料和如权利要求7所述的镀金层,所述镀金层位于所述待镀金材料的表面。
9.根据权利要求8所述的镀金材料,其特征在于,所述待镀金材料包括电池材料,所述电池材料包括正极活性材料、负极活性材料和电解质材料中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的镀金材料,其特征在于,所述电池材料满足下述特征的至少之一: