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全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5|LiPON|Li的制备及电化学性能
  • ISSN号:1001-9731
  • 期刊名称:《功能材料》
  • 时间:0
  • 分类:TM911[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]河南科技大学材料学院,河南洛阳471003, [2]复旦大学激光化学研究所,上海200433
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(20083001);河南科技大学人才科研基金资助项目(04015);河南科技大学青年科研基金资助项目(2004QN010)
中文摘要:

采用紫外脉冲激光沉积(PLD)法制备了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜,结合真空热蒸镀法原位组装0.3Ag-V2O5|LiPON|Li薄膜电池。由扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)表征了0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜形貌与结构,利用恒电流充放电、循环伏安等技术考察了薄膜电池的电化学性能。结果表明,采用PLD方法在O2气氛和N2气氛中分别获得了表面均匀、无针孔、无裂缝、具有非晶态结构的0.3Ag-V2O5和LiPON薄膜。在电压1.0-4.0V,充放电速率2C时,以厚度100nm的0.3Ag-V2O5薄膜为阴极组装的液态电解质电池循环1000次后稳定容量仍为260mAh/g,表现出良好的循环性能。PLD沉积的Li-PON电解质薄膜具有很好的锂离子导电能力,室温离子电导率为1.6×10^-6S/cm,电子电导率〈10^-14S/cm。在电流密度7μA/cm^2,电压1.0-3.5V条件下全固态薄膜锂电池0.3Ag-V2O5│LiPON│Li的循环性能良好,100次循环后的体积比容量达40μAh/(μm.cm^2)。

英文摘要:

0.3Ag-V2Os and LiPON thin films were deposited by pulsed laser deposition (PLD) and a thin film lithium battery 0.3Ag-V2O5 |LiPON| Li was in situ prepared assisted by vacuum evaporation technology. Thin films' structure and morphology were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM). The electrochemical properties of battery with liquid or solid electrolyte were examined by chargedischarge and cyclic voltammograms. The results show that both 0.3Ag-V2O5 and LiPON thin films respectively deposited in O2 and N2 ambience possess non-crystal structure with smooth surface, free of pinholes or cracks and strong adhesion to substrate. In a liquid electrolyte of 1.0mol/1 LiPF6 solution, the cell using 0.3Ag-V2O5 with 100nm thickness as the cathode presents high cycle performance. The special capacity is 260mAh/g after 100 cycles at the rate of 2C and cutoff voltage 1.0-4.0V. The LiPON film possesses excellent Li-ion conduction with 1.6×10^-6S/cm ionic conductivity and 〈10^-14S/cm electronic conductivity at room temperature. The all solid state thin film lithium battery 0.3Ag-V2O5 |LiPON| Li exhibits good charge/discharge cycle performance at a current density 7μA/cm^2 and cutoff voltage 1.0-3.5V, this thin film battery volume special capacity maintains 40μAh/(μm, cm^2) after 100 cycles.

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期刊信息
  • 《功能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:重庆材料研究院
  • 主办单位:重庆材料研究院
  • 主编:黄伯云
  • 地址:重庆北碚区蔡家工业园嘉德大道8号
  • 邮编:400707
  • 邮箱:gnclwb@126.com
  • 电话:023-68264739
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-9731
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1099/TH
  • 邮发代号:78-6
  • 获奖情况:
  • 2008、2011年连续获中国精品科技期刊,2010获重庆市双十佳期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30166