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本发明涉及铜箔材料技术领域，公开了一种铜箔及其制备方法和应用。所述铜箔包括纳米孪晶层，和位于所述纳米孪晶层的两侧且每侧至少一层的细晶层。所述铜箔的制备方法包括：依次使用含有铜离子的第一电镀液‑第二电镀液‑第一电镀液进行三段直流电沉积，得到具有细晶层‑纳米孪晶层‑细晶层结构的铜箔。本发明中利用卤素离子、添加剂A、添加剂B和添加剂C协同作用，通过改变电解液的温度和添加剂组合作用实现直流电沉积铜箔的晶粒尺寸梯度调控，获得一种极薄多层结构型铜箔。本发明提供的铜箔具有高抗拉强度、高延伸率、表面粗糙度低和优良的导电性，能满足锂离子电池集流体材料极薄高强应用要求。
