锂磷氧氮薄膜电解质的制备与结构分析

摘要：

锂磷氧氮(LiPON)是薄膜电池应用中最具代表性的薄膜固态电解质,还被用作界面保护层,用以提高电解质与正极、负极的界面稳定性.采用射频磁控溅射方法,以Li3PO4为溅射靶材,在N2气氛下沉积LiPON薄膜固态电解质.通过优化溅射功率、工作压强、基底温度等工艺条件,制备出表面致密、均匀、无缺陷的LiPON薄膜.XPS测试结果表明,薄膜的溅射过程是一种反应式溅射,N取代Li3PO4结构中的桥氧键(—O—)与非桥氧键(?O),形成氮三配位键Nt(—N·)和氮双配键Nd(?N—),构成网状结构的LiPON薄膜.测得LiPON薄膜固态电解质的室温离子电导率为7×10-7 S·cm-1,电子电导率为4.8×10-13 S·cm-1.LiPON薄膜固态电解质致密的形貌和稳定的电化学性能使得LiPON在薄膜电池及固态电池界面改性中的应用具有显著优势.

关键词：LiPON、薄膜固态电解质、射频磁控溅射、工艺优化、薄膜电池

所属期刊栏目：43

分类号：O754(非晶态和类晶态)

资助基金：国家自然科学基金;广西自然科学基金项目;广西自然科学基金项目;大学生创新训练计划项目

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：313-318