无机材料学报 ›› 2022, Vol. 37 ›› Issue (2): 230-236.DOI: 10.15541/jim20210132 CSTR: 32189.14.10.15541/jim20210132
所属专题: 【能源环境】锂离子电池(202409)
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夏求应, 孙硕, 昝峰, 徐璟, 夏晖
收稿日期:
2021-03-06
修回日期:
2021-05-06
出版日期:
2022-02-20
网络出版日期:
2021-06-10
作者简介:
夏求应(1991-), 男, 博士. E-mail: qiuyingxia@njust.edu.cn
XIA Qiuying, SUN Shuo, ZAN Feng, XU Jing, XIA Hui
Received:
2021-03-06
Revised:
2021-05-06
Published:
2022-02-20
Online:
2021-06-10
Contact:
XIA Hui, professor. E-mail: xiahui@njust.edu.cn
About author:
XIA Qiuying (1991-), male, PhD. E-mail: qiuyingxia@njust.edu.cn
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摘要: 全固态薄膜锂电池(TFLB)是理想的微电子系统电源。目前报道的固态非晶电解质存在离子电导率偏低的问题, 限制了TFLB性能的提升。本工作采用磁控溅射法制备了一种新型非晶锂硅氧氮(LiSiON)薄膜用作TFLB的固态电解质。结果表明, 优化制备条件后的LiSiON薄膜具有6.3×10-6 S∙cm-1的高离子电导率以及超过5 V的宽电压窗口, 适合作为TFLB的电解质。在LiSiON薄膜电解质的基础上, 本工作构建了MoO3/LiSiON/Li TFLB并获得高的比容量(50 mA∙g-1下282 mAh∙g-1)、良好的倍率性能(800 mA∙g-1下50 mAh∙g-1)和可观的循环寿命(200次循环后容量保持率为78.1%), 验证了该电解质在薄膜电池中应用的可行性。
中图分类号:
夏求应, 孙硕, 昝峰, 徐璟, 夏晖. 非晶LiSiON薄膜电解质的全固态薄膜锂电池性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(2): 230-236.
XIA Qiuying, SUN Shuo, ZAN Feng, XU Jing, XIA Hui. Amorphous LiSiON Thin Film Electrolyte for All-solid-state Thin Film Lithium Battery[J]. Journal of Inorganic Materials, 2022, 37(2): 230-236.
[1] MOITZHEIM S, PUT B, VEREECKEN P M.Advances in 3D thin-film Li-ion batteries.Advanced Materials Interfaces, 2019, 6(15): 1900805. [2] XIA Q, ZHANG Q, SUN S, [3] DENG Y, EAMES C, FLEUTOT B, [4] BATES J B, DUDNEY N J, GRUZALSKI G R, [5] BATES J.Electrical properties of amorphous lithium electrolyte thin films.Solid State Ionics, 1992, 53(56): 647-654. [6] FAMPRIKIS T, GALIPAUD J, CLEMENS O, [7] DENG Y, EAMES C, CHOTARD J N, [8] CHEN R, SONG X.The ionic conductivity of solid electrolytes for Li4+ [9] ADNAN S, MOHAMED N S.Effects of Sn substitution on the properties of Li4SiO4 ceramic electrolyte.Solid State Ionics, 2014, 262: 559-562. [10] SUN S, XIA Q, LIU J, [11] DING W, LU W, DENG X, [12] KIM H, KIM Y.Partial nitridation of Li4SiO4 and ionic conductivity of Li4.1SiO3.9N0.1.Ceramics International, 2018, 44(8): 9058-9062. [13] MARIKO M, HIDEMASA K,TOMOYUKI O, [14] FINGERLE M, BUCHHEIT R, SICOLO S, [15] WEST W, HOOD Z, ADHIKARI S, [16] SICOLO S, FINGERLE M, HAUSBRAND R, [17] WU F, LIU Y, CHEN R, [18] PUT B, VEREECKEN M, MEERSSCHAUT J, [19] NIINOMI H, MOTOYAMA M, IRIYAMA Y.Li+ Conduction in Li-Nb-O films deposited by a Sol-Gel method.Solid State Ionics, 2016, 285: 13-18. [20] SONG S, LEE K, PARK H.High-performance flexible all-solid-state microbatteries based on solid electrolyte of lithium boron oxynitride.Journal of Power Sources, 2016, 328: 311-317. [21] OHTSUKA H, OKADA S, YAMAKI J. Solid state battery with Li2O-V2O5-SiO2 solid electrolyte thin film. [22] Kalita D, Lee S, Lee K, [23] SAKURAI Y, SAKUDA A, HAYASHI A, [24] TAN G, WU F, LI L, [25] YU X, BATES J B, JELLISON G, [26] KIM H, COOK J, LIN H, [27] SONG H, WANG S, SONG X, [28] WANG Z, LEE J, XIN H, [29] QIAO Y, DENG H, HE P, |
[1] | 晁少飞, 薛艳辉, 吴琼, 伍复发, MUHAMMAD Sufyan Javed, 张伟. MXene异质结Ti-O-H-O电子快速通道促进高效率储钾[J]. 无机材料学报, 2024, 39(11): 1212-1220. |
[2] | 任冠源, 李宜冠, 丁冬海, 梁瑞虹, 周志勇. CaBi2Nb2O9铁电薄膜的生长取向调控和性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(11): 1228-1234. |
[3] | 谢天, 宋二红. 弹性应变对C、H、O在过渡金属氧化物表面吸附的影响[J]. 无机材料学报, 2024, 39(11): 1292-1300. |
[4] | 张哲, 孙婷婷, 王连军, 江莞. 不同维度Ag2Se构筑柔性热电薄膜的性能优化与器件集成研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(11): 1221-1227. |
[5] | 陶顺衍, 杨加胜, 邵芳, 吴应辰, 赵华玉, 董绍明, 张翔宇, 熊瑛. 航机CMC热端部件用热喷涂涂层的机遇与挑战[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1077-1083. |
[6] | 江强, 施立志, 陈政燃, 周志勇, 梁瑞虹. 高于居里温度极化的硬性PZT压电陶瓷的制备及叠层驱动器性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1091-1099. |
[7] | 彭萍, 谭礼涛. CuO掺杂(Ba,Ca)(Ti,Sn)O3陶瓷的结构与压电性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1100-1106. |
[8] | 王博, 蔡德龙, 朱启帅, 李达鑫, 杨治华, 段小明, 李雅楠, 王轩, 贾德昌, 周玉. SrAl2Si2O8增强BN陶瓷的力学性能及抗热震性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1182-1188. |
[9] | 史瑞, 刘伟, 李林, 李欢, 张志军, 饶光辉, 赵景泰. BaSrGa4O8: Tb3+力致发光材料的制备及性能[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1107-1113. |
[10] | 陈梦杰, 王倩倩, 吴成铁, 黄健. 基于DFT的描述符预测生物陶瓷的降解性[J]. 无机材料学报, 2024, 39(10): 1175-1181. |
[11] | 瞿牡静, 张淑兰, 朱梦梦, 丁浩杰, 段嘉欣, 代恒龙, 周国红, 李会利. CsPbBr3@MIL-53纳米复合荧光粉的合成、性能及其白光LEDs应用[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1035-1043. |
[12] | 杨佳霖, 王亮君, 阮丝园, 蒋秀林, 杨长. 基于CuI/Si单边异质结的微光高灵敏双波段可切换光电探测器[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1063-1069. |
[13] | 王旭, 李翔, 寇华敏, 方伟, 吴庆辉, 苏良碧. 不同浓度Y3+离子掺杂对CaF2晶体性能的影响[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1029-1034. |
[14] | 荀道祥, 罗序维, 周明冉, 何佳乐, 冉茂进, 胡执一, 李昱. 锂硒电池ZIF-L衍生氮掺杂碳纳米片/碳布自支撑电极的电化学性能研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1013-1021. |
[15] | 陈甲, 范依然, 闫文馨, 韩颖超. 聚丙烯酸-钙(铈)纳米团簇荧光探针用于无机磷定量检测研究[J]. 无机材料学报, 2024, 39(9): 1053-1062. |
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