锂磷氧氮(lipon)薄膜电解质和全固态薄膜锂电池研究

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------锂磷氧氮(LiPON)薄膜电解质和全固态薄膜锂电池研究""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""2004年第62卷第22期，2223~2227化学学报ACTACHIMICASINICAVoi.62，2004No.22，

2、2223~2227锂磷氧氮（LiPON）薄膜电解质和全固态薄膜锂电池研究刘文元（复旦大学化学系激光化学研究所摘要傅正文秦启宗!上海200433）上海市分子催化和功能材料重点实验室采用电子束热蒸发Li3PO4与氮等离子体辅助相结合的方法制备了含氮磷酸锂（LiPON）电解质薄膜，已测得该非晶态电解质薄膜在温度为300K时的离子导电率为6.0X10-7S/cm，电子电导率低于10-10S/cm，电化学稳定窗口为5.0V.以脉冲激光沉积法（PLD）制备的非晶态Ag0.5V2O5薄膜为阴极，真空热蒸发法制备的

3、金属锂为阳极，成功LiPON薄膜为电解质，地制备了一个新的Li/LiPON/Ag0.5V2O5全固态薄膜锂电池.该电池以14!首次放电容量达到62!?A/cm2电流充/放电时，Ah?衰减率约为0.2%，循环寿命达到550——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------次以上.cm-2

4、m-1，10次循环后容量衰减缓慢，!关键词薄膜，电子束蒸发，固体电解质，锂电池LiPON，StudiesonLithiumPhosphorousOxynitrideElectrolyteThinFilmsandaNewAll-solid-stateThinFilmLithiumBatteryLIU，Wen-yuanFU，Zheng-WenOIN，Oi-Zong!（LaserChemistryInstitute&DepartmentofChemistry，ShanghaiKeyLaborato

5、ryofMolecularCatalystsandInnovativeMaterials，FudanUniversity，Shanghai，200433）AbstractLithiumphosphorousoxynitride（LiPON）eiectroiytethinfiimshavebeenfabricatedbynitrogenpiasma-assisteddepositioncoupiedwitheiectron-beamreactiveevaporatedLi3PO4forthefirst

6、time.Thiseiectroiytethinfiim，depositedatthenitrogenpiasmareactorpowerof350W，wasfoundtobeamorphouswiththeionicconductionof6.0X10-7S/cmat300Kandaneiectrochemicaistabiewindowof5.0V.ByusingtheLiPONthinfiim，anewaii-soiid-statethinfiimiithiumbatteryofLi/LiPO

7、N/Ag0.5V2O5hasbeensuccessfuiiyprepared.Thecathodethinfiimof（PLD），andthemetaiiiciithiumanodethinfiimwaspreparedAg0.5V2O5wasfabricatedusingpuisediaserdeposition——————————————————————————————————————--------------------------------------------------------

8、----------------------------------------viavacuumthermaievaporation.ForLi/LiPON/Ag0.5V2O5battery，theopencircuitvoitagewas3.0Vandthefirst?dischargecapacitywas62!Ahcm-2?m-1atacurrentdensityof14!A/cm2.Afterthe10thcycie，thecapacity!fadingwa