【摘 要】
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锂离子固体电解质薄膜具有化学稳定性高,安全性能强等优点,在电致变色器件、电化学传感器、锂离子电池中具有广泛的应用。钛酸镧锂(LLTO)和锂磷氧氮(LiPON)薄膜具有较高的锂
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锂离子固体电解质薄膜具有化学稳定性高,安全性能强等优点,在电致变色器件、电化学传感器、锂离子电池中具有广泛的应用。钛酸镧锂(LLTO)和锂磷氧氮(LiPON)薄膜具有较高的锂离子电导率以及良好的电化学稳定性,已成为当前应用最为广泛的锂离子固体电解质薄膜。采用TiO2以及La203粉末烧结制备La0.56L10.33TiO3陶瓷靶材。用射频磁控溅射法在ITO玻璃和Si片衬底上制备LLTO薄膜,氧氩比为10sccm:25sccm,工作气压为1.5Pa,功率为100W。研究了不同退火温度对LLTO薄膜组织形貌、离子电导率以及光电性能的影响。在室温下制备的LLTO薄膜为非晶态,随着退火温度的升高,薄膜的离子电导率和可见光透过率都随之升高,经300℃氩气气氛退火后,薄膜的离子电导率为5.0×10-6Scm-1,可见光平均透过率为89%。采用Li3PO4粉末烧结制备Li3PO4陶瓷靶材。.通过射频反应磁控溅射法在ITO玻璃衬底上制备LiPON薄膜。详细研究了LiPON薄膜制备过程中溅射气压、溅射功率、氮气流量对薄膜沉积速率的影响。薄膜的最佳沉积速率工艺为：溅射气压为1.5Pa,射频溅射功率为120W,氮气流量为30sccm。研究了溅射功率对薄膜表面形貌及离子电导率的影响。随着溅射功率的增加,薄膜的离子电导率随之升高,在功率为120W时,薄膜的离子电导率为6.1×10-7Scm-1。用LLTO、LiPON单层薄膜、LLTO/LiPON/LLTO三层薄膜作为固体电解质,分别制备了单基片式电致变色器件,并对器件的电致变色性能进行了测试分析。
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