【摘 要】
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全固态薄膜锂离子电池(Thin Film Lithium Ion Battery,TFLB)在微型器件储能领域具有巨大的应用潜力,传统上多采用射频磁控溅射生长Li PON薄膜的方法获得稳定的固态电解质层
【机 构】
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中国科学院深圳先进技术研究院光子信息与能源材料研究中心; 中国科学技术大学纳米科学技术学院;
【基金项目】
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深圳市基础研究项目(自由探索)(JCYJ20150401145529006;JCYJ20170307172921592)
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全固态薄膜锂离子电池(Thin Film Lithium Ion Battery,TFLB)在微型器件储能领域具有巨大的应用潜力,传统上多采用射频磁控溅射生长Li PON薄膜的方法获得稳定的固态电解质层。文章主要研究了基于偏轴磁控溅射技术的Li PON薄膜制备方法,通过改变薄膜沉积过程中的N2气压值,在0.2 Pa气压下获得了锂离子电导率达到2.4×10-6 S·cm-1的固态电解质层;同时,将优化后的Li PON薄膜应用于Li Co O2/Li PON/Li结构的TFLB中。实验结果表明,TFLB在0.1 C倍率下首次放电容量可达62.1μA·h·cm-2·μm-1,而在高倍率(4 C)条件下放电容量依然可达51.7μA·h·cm-2·μm-1,经过0.1 C、0.5 C、1 C、2 C、4 C倍率条件下各5次充放电循环后,TFLB在0.1 C倍率下的容量保有率仍高达90%,展示出了良好的器件性能。
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