随着电子产品的尺寸开始微小化和轻量化,全固态薄膜锂离子电池开始大量的被研究应用。负极薄膜作为构成全固态薄膜锂离子电池的关键组成部分,对整个电池的性能有着重要影响。尖晶石型的钛酸锂材料是一种新型的锂离子电池负极材料,它具有脱嵌锂时基本无体积变化、循环性能良好、循环寿命长、电压平台低和结构稳定等优点,因此被广泛地关注和研究。但是钛酸锂电极的导电性能差(电子电导率仅为10^-9 S/cm)和大倍率充放电能力不足严重地限制了它在锂离子电池中的应用。掺杂改性是提高钛酸锂薄膜导电性能的有效方法,其关键之一在于陶瓷靶材制备过程中引入均匀的异质原子且不影响靶材的镀膜使用性能。这是掺杂钛酸锂陶膜化的重要前提,也是该领域仍未解决的难点问题。本文研采用了传统的粉末冶金工艺,使用湿法球磨、干压成型、常压烧结的方法烧结制备出钛酸锂陶瓷靶材,同时对靶材进行了Li₂CO₃和Mg²⁺的改性掺杂。分别研究了不同烧结温度、保温时间、掺杂物质、以及掺杂物物质的量等因素对钛酸锂陶瓷靶材各项性能的影响,实验的主要结论如下:1.Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材在烧结时,随着温度的升高靶材的收缩率、致密度、力学性能都开始升高,随着保温时间的延长,靶材晶粒长大。通过XRD分析得到,当温度超过930℃会因为锂流失导致锂源过少生成贫锂相Li₂Ti₃O₇。通过研究靶材的基本性可以得出结论,在烧结温度为930℃保温时间为10 h烧结时能够得到性能最佳、物相单一的Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材,其收缩率为18.2%,致密度为88.1%,抗弯强度为73.79 MPa,维氏硬度为309.83 HV₅₀。2.根据相图可以看出,在无论是锂源过量还是锂源少量都会生成对应的富锂相或贫锂相。由于在高温烧结时容易造成锂离子的流失,此时Li₂CO₃掺杂作为锂源补充在陶瓷靶材烧结时由于高温造成的锂流失。通过对烧结后的Li₂CO₃掺杂Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材的性能进行研究,得出当Li₂CO₃的掺杂量为3 wt.%时,在950℃保温时间为5 h时进行烧结可以得到性能最佳的Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材,其收缩率为19.0%,致密度为93.1%,抗弯强度为80.03 MPa,维氏硬度为322.22 HV₅₀。由于锂源的补充,此时陶瓷靶材不会出现贫锂相Li₂Ti₃O₇。3.当以Mg（OH）₂为镁源掺入时,对烧结后的Mg（OH）₂掺杂Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材分析可看出,Mg（OH）₂的最佳掺杂量为4 wt.%。通过对烧结温度和保温时间的讨论得出,在最高烧结温度950℃保温时间为5 h时得到了性能最佳的Mg（OH）₂掺杂Li₄Ti₅O₁₂陶瓷靶材,其收缩率为20.0%,致密度为96.0%,抗弯强度为83.19 MPa,维氏硬度为的364.26HV₅₀。经过XPS分析得其中Li、Mg、Ti、O四种元素的相对原子含量分别为10.9%、4.8%、24.0%、60.3%。4.使用粉末冶金烧结得到了性能优异的陶瓷靶材,通过使用脉冲激光沉积（PLD）的方法对该陶瓷靶材进行了镀膜实验,并且将所得薄膜在烧结炉中进行了退火。通过XRD分析表明此次镀膜实验得到了非晶态的薄膜,通过SEM分析表明薄膜的生长状态良好。从而进一步说明,本论文烧结制备的陶瓷靶材能够满足镀膜工艺的需求。