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固態薄膜鋰二次電池正極與電解質製備
Thesis

固態薄膜鋰二次電池正極與電解質製備

徐豐麒
Masters, National Tsing Hua University
2000

Abstract

鋰電池薄膜射頻磁控濺鍍優選方位體積應變能表面能陰極電解質 lithium batterythin filmrf magnetron sputteringpreferred orientationvolume strain energysurface energycathodeelectrolyte
隨著電子產品日益要求輕薄短小,因此,電源供給就成了電路設計上的一大考量,許多傳統生產電池方法均已達到技術之極限,難以做到毫米以下,而且生產成本將大幅度上升,而唯有以半導體IC工業常用製程,能夠符合需求,無論是 CVD 或 PVD,均可輕而易舉製作出微米等級,並可直接與電子元件相連接,獨立提供元件電能所需,尤其適合小電流或低功率消耗的元件,例如:微機電系統(MEMS)、記憶體備用電源(Memory Back-up Power Source)。本實驗研究不同正極材料與電解質,以射頻磁控濺鍍方法在 ITO/glass基板上鍍製薄膜,正極材料種類為常見的 LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4以及LiCo0.2Ni0.8O2,而電解質為延續本實驗室先前所研究的Li2.8(In0.9Ti0.1)2(PO4)3,導電度為9.39*10-5S-cm-1。結果顯示在適當濺鍍操作參數下,上述正極材料LiNiO2及LiCo0.2Ni0.8O2可在ITO/glass基板上成長出理論上有利於鋰離子擴散之優選方位(110)之薄膜。ICP-AES元素定量分析結果顯示,薄膜實際組成與理想組成相近,薄膜表面平整,並無裂縫或針孔,而且,導電性符合實際需求,此系列正極材料搭配適當固態電解質,將有機會可以作為未來薄膜鋰電池系統研究之考量之一。

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