（物理化学专业论文）全固态薄膜锂电池的制备及电化学性能研究.pdf

目录 摘要i a b s t r a c t i v 第一章前言。1 1 1 全固态薄膜锂锂离子电池发展历程2 1 2 全固态薄膜锂锂离子电池简介3 1 3 全固态锂锂离子电池研究进展5 1 3 1 全固态薄膜锂电池5 1 3 2 全固态薄膜锂离子电池7 1 3 3 “无锂”全固态薄膜电池9 1 3 4 全固态薄膜锂“微电池”。l o 1 3 5 全固态薄膜锂离子超级电容器1 2 1 3 6 纤维微电池13 1 3 7 “三维”微电池阵列。1 4 1 4 全固态薄膜锂锂离子电池应用展望1 5 1 5 本论文的主要内容和创新点1 6 参考文献1 9 第二章实验：2 6 2 1 薄膜的制备2 6 2 1 1等离子体辅助的电子束热蒸发技术2 6 2 1 2 射频磁控溅射技术2 7 2 1 3 真空热蒸发镀膜技术2 8 2 2 溅射靶材制备2 8 2 3 薄膜的物理性质表征2 9 2 4 薄膜锂电池和电解质薄膜电化学性能测定3 l 参考文献3 4 第三章等离子体辅助的电子束热蒸发法沉积l i p o n 电解质薄膜研究3 5 3 1 引言3 5 3 2 实验3 7 3 3 结果与讨论3 8 3 3 1l i p o n 薄膜的形貌分析。3 8 3 3 1 1 电子枪加热蒸发l i 3 p 0 4 时的功率对薄膜形貌的影响。3 8 3 3 1 2i c p 功率对薄膜形貌的影响4 0 3 3 1 3 基片温度对薄膜形貌的影响4 l 3 3 2 薄膜的结构和组成分析4 2 3 3 3 薄膜的电学及电化学性能分析4 7 3 3 4 与r f 磁控溅射法进行对比5 3 3 4l i p o n 薄膜在潮湿空气中的失效研究5 4 3 4 1 实验部分5 5 3 4 2l i p o n 薄膜形貌的变化5 5 3 4 3l i p o n 薄膜组分变化5 6 3 4 4l i p o n 薄膜电学和电化学性能变化5 9 3 5 本章小结6 l 参考文献6 2 第四章全固态僦电砸构制备及电判蝣田琶寇。6 5 4 1 引言6 5 4 2 以a g o5 v 2 0 5 为阴极的全固态薄膜锂电池6 6 4 2 1 以a g o5 v 2 0 s 薄膜为阴极的全固态薄膜电池的制备及表征6 6 4 2 2 结果与讨论6 7 4 2 2 1s e m 分析6 7 4 2 2 2 薄膜锂电池电化学性能6 8 4 3 以l i c 0 0 2 为阴极的全固态薄膜锂电池6 9 4 3 1l i c 0 0 2 薄膜和全固态薄膜锂电池的制备及表征6 9 4 3 2 结果与讨论。7 1 4 3 2 1s e m 分析。71 4 3 2 2x r d 分析7 3 4 3 2 3l i c 0 0 2 薄膜电化学性能7 4 4 3 2 4 全固态薄膜锂电池电化学性能7 6 4 4 以l i n i o 8 c o o 2 0 2 为阴极的全固态薄膜锂电池的研究8 1 4 4 一l i n i o8 c o o 2 0 2 薄膜和全固态薄膜电池的制备及表征8 1 4 4 2 结果与讨论8 l 4 4 2 1s e m 分析一81 4 4 2 2x r d 多 析8 3 4 4 2 3l i n i o8 c 0 0 2 0 2 薄膜及全固态薄膜锂电池电化学性能8 4 4 5 本章小结8 8 参考文献8 9 第五章一个新颖的“无锂”全固态薄膜电池9 1 5 1 引言：9 l 5 2 实验9 2 5 3 结果和讨论j 9 2 5 3 1 循环伏安( c v ) 曲线9 2 5 3 2充放电曲线和循环性能9 4 5 3 3 金属锂薄膜的析出9 6 5 3 4 s s l i p o n a g 器件交流阻抗谱分析9 6 5 3 5 a g ( i ) 化合物形成的可能性9 9 5 4 对反应机理探讨1 0 3 5 5 提高电池电化学性能的尝试1 0 7 5 6 本章小节1 l o 参考文献1 1l 第六章用于制备全固态薄膜锂电池的“原位沉积薄膜系统的研制1 1 3 6 1引言l l3 6 2 “原位”沉积薄膜系统的设计1 1 4 6 3 “原位”沉积系统用于制备全固态薄膜锂电池1 17 6 3 1 a u t i 0 2 l i p o n l i 全固态薄膜锂电池制备1 1 7 6 3 2 全固态薄膜锂电池电化学性能。1 1 9 6 4 全固态薄膜锂电池与微太阳能电池组合的电源1 2 3 6 5 本章小结1 2 5 参考文献1 2 6 第七章结论。1 2 7 附录攻读博士期间发表论文、申请的专利1 2 9 致谢1 31 l 摘要 过去数十年间，随着c m o s 芯片、微电机械系统( m e m s ) 以及传感器等 电子器件微型化的发展对支撑电源的体积、功率和工作电流都提出了特殊的要 求，迫切要求有体积小、重量轻、比容量高的微型致密电源与其相匹配。全固态 薄膜锂电池由于具有高功率密度、低自放电率、优良的充放电循环性能以及形状 和尺寸可以任意设计等优点，被认为是在微电子器件应用领域中最有前景的微电 池之一。 全固态薄膜锂电池一般是由阴极薄膜、电解质薄膜和阳极薄膜三部分组成， 薄膜电池的电化学性能不仅取决于各层薄膜的性质和质量，也依赖于电极薄膜与 电解质薄膜间界面性能的优化。由于含氮磷酸锂薄膜( l i p o n ) 具有较高的锂离 子电导率、良好的电化学稳定性已成为当前应用最为广泛的无机电解质薄膜材 料，但是传统的r f 磁控溅射法制备l i p o n 薄膜的技术存在沉积速率低、有效 面积小的严重不足。因此，采用新方法提高l i p o n 电解质薄膜的制备效率，探 索新型电极材料制备全固态薄膜锂电池以及改善电极电解质界面性能等方面的 研究，对全固态薄膜锂电池的发展具有非常重要的意义。 本论文主要研究结果如下： 1 首次采用电子束热蒸发l i 3 p 0 4 与氮等离子体辅助技术相结合的方法制 备了含氮磷酸锂( l i p o n ) 电解质薄膜，初步实现了l i p o n 电解质薄膜制备的高沉 积速率与大面积沉积的获得。在电子枪功率为2 0 0 w 、i c p ( 感应耦合等离子体) 源功率为3 5 0 w 、基片温度为室温时可获得最佳性能的薄膜，薄膜沉积速率为 0 4 9 m h ，一次沉积获得薄膜的面积可以达到1 2 0 0 c m 2 。在该条件下制备的薄膜 表面平滑，没有颗粒或表面缺陷存在，与s i 或不锈钢基片有良好的黏附性；在温 度为3 0 0 k 时薄膜的离子导电率为6 0 l f f 7s c m ，电子电导率低于1 0 1 0 。o s c m ，电化学稳定窗口为5 0 v 。该l i p o n 薄膜的离子电导率与温度具有a r r h e n i u s 关系，由此求得其活化能为0 5 7 e v 。通过x r d 、e d x 、f t i r 、x p s 等分析手段 对上述l i p o n 薄膜结构进行表征，表明该薄膜具有非晶态结构，有利于锂离子 的传导；n 元素插入到l i 3 p 0 4 中，取代p o p 结构中的o 使得n 与p 成键形成 p - n c a p a c i t y ( 1 认h c m 2 - ：l )c a p a c i t y ( 舭w c m 2 伽) 图1 7 不同电流密度下l i l i p o n l i g n 。0 4 放电曲线 图1 8 八个l i l i p o n 几i i n z 0 。串连后放电 曲线 p a r k 等【5 6 】以尖晶石l i m n 2 0 4 薄膜为阴极制备了全固态薄膜锂电池，其放电曲 线如图1 7 所示。放电平台在4 0 v 以上，以5 0 p a c m 2 电流密度进行循环时，体积 比容量约为5 1 彬k h c m 2 - p a r l ，电流密度增大到8 0 0 c m 2 后，仍可保持9 0 以上的 容量；循环2 0 0 0 次后，容量衰减仅不到3 。将8 个l i l i p o n l i m n 2 0 4 薄膜电池进 行串联，可获得3 2 v 以上的放电电压( 见图1 8 ) 。同高温退火获得多晶结构的薄 膜相比，在较低温度下可获得纳米晶l i m n 2 0 4 【5 7 巧引、l i c 0 0 2 薄膜岬j 。以纳米晶 l i m n 2 0 4 薄膜为阴极的薄膜锂电池也具有较好电化学性能，以4 0 “c m 2 电流密度 放电时，其放电容量达到4 l 衅l l c m 2 岬，循环次数达到数千次以上；随着电流 密度增大，放电容量衰减非常迅速；在较高温度下循环时，相应的放电容量将会 增大，但循环性能变差。采用3 0 0 下退火处理得到的纳米晶l i c 0 0 2 阴极薄膜【8 ， 放电电压平台同多晶l i c 0 0 2 薄膜相比有些倾斜，但大部分容量能在3 5 v 至j j 4 v 间 被释放。在放电电流为2 w j l c m 2 时电池的容量达到6 4 衅h c m 2 p m ，且保持了较好 的循环稳定性，循环次数超过了7 0 0 0 次，平均容量衰减率仅为0 0 0 3 次；但是 当在更高电流下放电时，薄膜电池的容量衰减很大，如放电电流为1 m a c m 2 时， 容量衰减5 0 以上。在低温下获得的阴极薄膜虽然无法在大电流下充放电循环， 但具有易制备、基片应用范围广的优点。因此，针对不同的基片要求，可选择不 同条件下沉积的薄膜制备薄膜锂电池。 采用f e 、n i 、t i 、z r 等过渡金属掺杂到l i c 0 0 2 或l i m n 2 0 4 中，可以提高薄 6 复旦大学理学博士论文第一章 膜电池的放电电位或获得更高的比容量。w h i t a c r e 等【6 l 】以l i v m n l 4 n i 0 6 0 4 薄膜为 阴极制备的薄膜锂电池具有4 5 v 以上的放电平台。采用橄榄石结构的l i c o p 0 4 、 l i f e p 0 4 等作为阴极薄膜制备全固态薄膜锂电池，也成为薄膜锂电池研究的个 热点。w e s t 等【6 2 】制备了l i l i p o n l i c o p 0 4 薄膜锂电池，经过退火处理后的 l i c o p 0 4 薄膜电池显示出了高达4 8 v 的放电平台。t a r a s c o n 和o g u m i 两个研究 小组【6 3 叫曾分别采用p l d 的方法制备了多晶的l i f e p 0 4 薄膜，但尚无相关的全 固态薄膜锂电池的报道。 以v 2 0 5 为代表的二元过渡金属氧化物作为阴极薄膜制备全固态薄膜锂电池 也有大量的研究报道扣孓6 引。利用溅射方法制备v 2 0 5 薄膜时，不同的基片温度、 偏压、工作气氛等沉积条件对薄膜的形态和微结构都有很大的影响。b a t e s 等【6 9 】 采用直流溅射金属钒靶的方法制备了v 2 0 5 薄膜，并研究了l i l i p o n v 2 0 5 薄膜 电池电化学性能。在3 5 1 5 v 电压范围内，以5 p a c m 2 的电流放电时，薄膜电 池的容量高达1 0 8 i t a h c m 2 - i t m ；该电池容量衰减率随着充放电截至电位区间的 缩小而减小，如在3 和1 5 v 电压范围内循环时，单次容量衰减率为0 1 ，在 3 1 2 o v 电压范围内循环时，单次容量衰减率则降至o 0 3 4 。j o e n 等【2 7 】在“原 位”( i n s i t u ) 条件下制备了l i l i p o n v 2 0 5 薄膜锂电池，由于改善了的锂电池薄膜 间的界面性能，使电池的循环性能得到了很大的提高。我们实验室将p l d 技术 与电子束热蒸发技术相结合， 制备了l i l i p o n a 9 0m s v 2 0 5 和 l i l i p o n l i 2 a g o 5 v 2 0 5 薄膜锂电池【7 0 。引，循环次数达到了5 0 0 次以上。采用二元 过渡金属氧化物薄膜不需要高温退火处理，且由于一些氧化物材料具有很高的电 子电导率，可以通过增加阴极薄膜的厚度制备出容量很高的薄膜锂电池。o h t s u k a 等【7 5 ，7 6 】采用厚度为4 6 6 t m 的m 0 0 3 制备的全固态薄膜锂电池，放电容量达到了 2 9 0 p a h c m 2 ，这是目前所报道的具有最高单位面积容量的薄膜锂电池。 1 3 2 全固态薄膜锂离子电池 由于集成电路装配过程中采用焊接回流( s o l d e rr e f l o w ) 技术，要求将电子设 备的各个部分加热至2 5 0 2 6 0 ，而薄膜锂电池中金属锂阳极具有较低的熔点 ( 1 8 0 ( 2 ) ，温度超过2 5 0 时锂电池就会被破坏，因此薄膜锂电池无法与集成 电路中上述的制备工艺相匹配。采用具有较高熔点和较低反应活性的无机化合物 代替金属锂作为阳极材料是一个重要的发展方向。以这类化合物为阳极的电池， 在充放电期间锂离子在阴极、阳极薄膜之间来回穿梭，不出现金属锂的沉积现象， 这种电池被称为薄膜锂离子电池。 7 复旦大学理学博士论文第一章 图1 9 以l i c 0 0 2 为阴极的全固态 薄膜锂离子电池放电曲线 c j r d en u m b e r 图1 1 0s i s n o9 0 n 1 9 l i p o n l i c 0 0 2 锂离 子薄膜电池放电容量与循环次数关系 b a t e s 等【7 7 ，7 8 】用s i s n o9 0 n 1 9 ( s i t o n ) 、s n 3 n 4 等氮氧化物或氮化物作为嵌 锂的阳极材料，首次放电时，将有4 0 5 0 的l i 以不可逆反应生成l i 2 0 和l i 3 n 被阳极捕获，因此在设计薄膜锂离子电池时，要考虑到不可逆反应，使阳极薄膜 的量与阴极薄膜所能脱出锂的量相匹配 7 9 - 8 1 1 。图1 9 为以l i c 0 0 2 多晶薄膜为阴 极，l i p o n 为电解质，并分别以s i t o n 、s n 3 n 4 或z n 3 n 2 为阳极时制备的全固态 薄膜锂离子电池的放电曲线。同全固态薄膜锂电池放电曲线相比，这些薄膜锂离 子电池的放电曲线没有明显的充放电平台，放电容量约为4 0 5 0 p a n c m 2 - m 。图 1 1 0 为s i s n 0 9 0 n l9 l i p o n l i c 0 0 2 锂离子薄膜电池放电容量与循环次数关系。 可以看出，循环电位的不同对电池的循环性能有一定的影响，当电位范围为 3 虬2 7 v 时，每次循环损失小于0 0 0 1 初始容量；电位4 1 2 7 v 每次循环损失 小于0 0 0 2 初始容量。值得指出的是，经过2 5 0 ( 2 热处理后，薄膜电池的容量有 1 0 的增加。对于s n n 。l i p o n l i c 0 0 2 薄膜电池【8 引，阳极s n n 。的组成不同将影 响薄膜电池的放电行为，随着氮含量的减少薄膜电池的容量增大，而且该电池还 可以在大电流密度( 5 m a c m 2 ) 下进行循环。 l e e 等【8 3 】首次在非常薄( 8 0 u m ) 的柔软铝箔上沉积了摇椅式薄膜锂离子电池 a u v 2 0 5 l i p o n l i 8 v 2 0 5 a i ，在电压为3 0 - i 0 v 工作时，表现出了良好的库仑效 率，循环次数超过了5 8 0 0 次。l e e 等【8 4 1 采用了s i o 7 v 0 3 薄膜作为阳极制备了薄膜 锂离子电池，同v 2 0 5 作为阳极薄膜相比，s i o 7 v o 3 具有较低的工作电位范围，大 部分充放电容量都集中在0 5 v 以下，这对制备高电压的薄膜锂离子电池是非常 有利的。s i o 、7 v o 3 l i s i p o n l i c 0 0 2 薄膜锂离子电池有效工作电位主要集中在 3 0 4 0 v 之间( 见1 1 l 所示) ，循环1 5 0 0 次后，容量仍可达到5 0 1 t a h c m z # t m 。 b a b a 8 5 1 报道的锂离子薄膜电池的电解质用l i p o n ，阴极为0 1 9 m 厚的v 2 0 5 ，阳 极为0 3 9 m 厚的锂化后的v 2 0 5 ，电池结构为v 2 0 5 l i p o n l i x v 2 0 5 。其中，l i 。v 2 0 5 8 暮2薅曩上li，-j|i喇-o皇衷v 复旦大学理学博士论文第一章 阳极通过在1 ml i c l 0 4 的p c 溶液中将l i + 嵌入v 2 0 5 薄膜而得。这种电池在低 的电流密度( 1 0 1 a a c m 2 ) 时具有很好的循环性能，但储能性能较差。另外，b a b a 研究小组进一步制备了l i m n 2 0 d e i p o n v 2 0 5 薄膜电池t 跖】，整个制备过程采用磁 控溅射技术。该电池在电位区间为0 3 - 3 5 v ，以2 1 a a c m 2 循环时，放电比容量为 1 8 肛a h c m 2 - 岬，且在初始循环时容量随循环次数的增加逐渐增大；在真空环境 下该薄膜锂离子电池的电化学循环性能也没有受到任何影响( 见图1 1 2 所示) ， 同液体锂离子电池和聚合物电池相比，全固态薄膜锂离子电池在这方面显示出了 独特的优越性。最近，b a b a 等【8 7 】又成功制备了面积高达l o o m m x l 0 0 m m 和 2 0 0 m m x 2 0 0 m m 的全固态薄膜锂离子电池，两个电池的容量分别高达0 9 m a h 和 5 5 m a h 。 c a p a c i t y ( p a h l c m l p mu c o o z i 图1 1 ls i 0 7 v o 3 薄膜锂离子电池循环曲线 图1 1 2 环境对l i m n 2 0 d l i p o n v 2 0 5 电池影响 采用c v d 法制备全固态薄膜锂离子电池的报道较少，p l i c h t a 等【8 8 j 用c v d 法合成l i a i c l 4 固体电解质薄膜，研究了电池l i x t i s 2 l i a i c i 4 l i l x c 0 0 2 在1 0 0 c 时的电化学性能，该电池开路电压为2 1 v ，以0 1 m a c m 2 电流循环时，表现出 良好的放电特性，在超过1 0 0 次的循环中容量损失很小。c h e n 等【8 9 】采用静电喷 雾沉积技术( e s d ) 制备了全固态薄膜锂离子电池l i l 2 m n 2 0 4 b p 0 4 ：0 0 3 5 l i 2 0 l i l2 m n 2 0 4 ，但该电池内阻高( 约1 mq ) ，自放电严重，这均与电解质薄膜 b p o a 0 0 3 5 l i 2 0 的性质有关，对于该薄膜电池还需进一步改进。 1 3 3 “无锂 全固态薄膜电池 “无锂”薄膜电池又称原位镀锂阳极( i n s i t up l a t e dl ia n o d e ) 薄膜电池，即 阳极锂是在电池首次充电过程中原位生成的。b a t e s 等【9 0 ，9 1 1 首先报道的 c u l i p o n l i c 0 0 2 “无锂”薄膜电池，在制备过程中c u 集流体直接沉积在电解 9 复旦大学理学博士论文 第一章 质薄膜上，在首次充电时，从l i c 0 0 2 阴极释放出的l i 直接电镀在集流体上：放 电时，金属锂又会剥落，形成l i + 重新迁入阴极。因此，阳极上不会有过量的金 属锂存在，避免了锂枝晶的产生，同时也可以承受焊接回流中高温处理的要求。 这类电池的电化学行为与金属锂为阳极的薄膜电池相似，为了能提供足量的锂离 子，l i c 0 0 2 阴极薄膜的厚度约为3 4 岬，当以0 1 m a c m 2 电流密度充放电时， 薄膜电池的体积比容量达到6 2 5 衅h c m 2 p m ，随着电流密度增大到5 0 m a c m 2 时，比容量降低至4 0 6 9 a h c m 2 - l a m ，循环寿命可达4 0 0 0 次以上。与锂电池相比， “无锂”薄膜电池的充放电循环性能受保护层的影响很大，采用具有电子阻塞性 能的l i p o n 薄膜和锂离子阻塞的性能的p a r y l e n e 薄膜组成的保护层可以大大提 高“无锂”薄膜电池的使用寿命。 c a t h o d ec u r r e n t c a l h c x t ec t r r a n t 图1 1 3s s l i p o n l i 。v 2 0 5 c u “无锂”薄膜电池示意图 ( a ) 新制备，( b ) 充电后 为了利用l i p o n 的保护性能，s e h e el e e 等【9 2 j 采用电化学析出阳极锂的方法 直接制备了与传统薄膜锂电池结构次序相反的“无锂”薄膜电池。由图1 1 3 可 见，s s ( 不锈钢基片) l i p o n l i 。v 2 0 s c u 电池充电时，金属锂电沉积在s s 基片上 形成阳极，即形成s s l i l i p o n m 1 3 v 2 0 s c u 薄膜锂电池的结构。其优点在于金 属锂受到l i p o n 电解质薄膜的保护，避免了与空气的直接接触。该薄膜电池能 够更加稳定地可逆循环，在电流密度为0 1 m a c m 2 时，放电容量为4 3 9 a h c m 2 岬， 循环次数达到7 7 0 次以上。 1 3 4 全固态薄膜锂“微电池 薄膜锂电池+ 一般仅有其厚度达到了微米量级，因此这类薄膜电池严格来说并 不是微电池。w e s t 等采用i 强磁控溅射与平版照相相结合的技术首次制备了 n i l i p o n l i c 0 0 2 全固态薄膜型微电池。在制备过程中采用照相平版技术来确定 l o 复旦大学理学博士论文 第一章 各层薄膜的形状和面积，这一点同全固态薄膜锂锂离子电池采用硬模板的方法 不同。制备得到的微电池的尺寸为5 0 i _ t m 5 0 p m ( 图1 1 4 所示) ，不同微电池 间通过氮化硅薄膜进行电子绝缘。单个“微电池”中l i c 0 0 2 阴极薄膜厚度为 2 5 0 n m ，l i p o n 的厚度为0 5 2 0 1 a m 之间；工作电压范围在2 0 4 0 v ，电流密度 为1 0 i _ t a c m 2 时单个“微电池”的容量为1 0 t a h c m 2 ，可以采用并联或串联设计 以提高电池组的容量或工作电压。“微电池对环境非常敏感，由图1 1 5 可以 看出，未经包覆的微电池放电容量衰减率远大于采用l i p o n 包覆保护后的“微 电池”，这可能同氧气或湿度对“微电池 活性物质的影响有关。 图1 1 4n i l i p o n l i c 0 0 2 “微电池” s e m 图 图1 1 5n i l i p o n l i c 0 0 2 “微电池”容量 衰减曲线 令人感兴趣的是，最近k u s h i d a 等【9 4 】将真空热蒸发薄膜制备技术与旋转涂膜 法相结合成功地制备了l i s i 0 2 - - p 2 0 5 l i m n 2 0 4 微电池。利用沉积到绝缘硅基片上 的多晶硅薄膜，作为阴极电子集流体；在多晶硅薄膜上先后沉积6 0 0 n m 的s i 0 2 薄膜和1 6 0 0 n m 的s i 3 n 4 薄膜，作为绝缘层；采用干刻蚀法在绝缘层上刻蚀出 2 0 0 p m 1 0 0 p m 2 u m ( 长度宽度深度) 的槽沟( 见图1 1 6 b ) 。利用旋转涂 膜法先后将l i m n 2 0 4 阴极薄膜和s i 0 2 - p 2 0 5 电解质薄膜沉积于槽沟内和整个硅基 片上：最后利用真空热蒸发法在电解质薄膜上沉积宽度为2 0 0 p m 的金属锂阳极 ( 见图1 6 c ) 。所制备的微电池具有非常好的大电流放电能力和循环性能( 见图 1 6 d 、1 6 e ) ，工作电流密度可以高达5 6 m a c m 2 , 循环次数也达到了1 0 0 次以上。 制备过程中以嵌入式结构代替了传统的平面台阶式结构，将微电池直接植入到 s i 基片上，这样有利于微电池直接为大规模集成电路“本地化”提供动力。另外， 采用了不含有锂离子的、疏松颗粒状的s i o r 如0 5 作为电解质薄膜( 见图1 6 a ) ， 利用阴极和阳极电势差驱动锂离子在颗粒的界面和内部进行传输。这与多数文献 报道的以非常致密的含锂化合物作为电解质不同。 善卫尝逼岩未囔孑且l一1-量 暑u&l。&k暑占 复旦大学理学博士论文第一章 创懒i 【f 鳓t i l 图1 1 6l i s i o z - p 2 0 4 l i m n 2 0 4 。微电池形貌及放电性能 1 3 5 全固态薄膜锂离子超级电容器 采用物理气相沉积方法可以在半导体芯片上制备出多阵列的微型薄膜锂电 池( 微电源) ，作为微电源来说，薄膜电池基本满足了微电子器件对微型电源发 展的需要。然而，一些微电子器件在启动过程中往往需要瞬间提供高功率，该要 求即使对具有高能量密度的薄膜锂电池也是难以做到的，而薄膜超级电容器 ( t f s c