在最近发表在《杂志》上的论文中ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩，研究人员开发了一个由高压lini组成的磁控管溅射的薄膜全稳态Li-Metal电池（ASSB）0.5Mn1.5o4（lnmo）阴极，李3po4-xnX（Lipon）陶瓷电解质和热蒸发的金属锂（Li）阳极。在设置电池之前，分析了所有电动电池组件的电化学和结构特性。
学习：整体固体状态高压Li-Metal薄膜可充电电池。图片来源：troggt/shutterstock.com
背景
由于物联网（IoT）革命，需要超过现有的锂离子电池的新颖，持久，高能密度的动力设备，包括数百万的能源需求量，互连，智能传感器和微电视，。为了解决与液体电解质相关的技术局限性，固体锂离子导体替代液体电解质的ASSB越来越流行。
陶瓷和聚合物是两种主要材料，它们在电化学和机械稳定和导电的锂离子固体电解质上欧洲杯足球竞彩产生。电极 - 电解质固体界面的不良互连通常被认为是对电动材料的电化学特性的全面利用的主要障碍。欧洲杯足球竞彩尽管努力集中在开发固态电池以及有关设计工程，加工科学和材料科学方面的公认差距上，但这种限制仍然存在。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
关于研究
在这项研究中，LNMO沉积在廉价的不锈钢盘上，利用基于双技术系统和圆形12毫米遮罩的磁控溅射。接下来是在沉积后将LNMO膜退火一小时至600°C。使用射频频率（RF）反应性磁控溅射以全脸侵蚀，将薄的Lipon电解质沉积，该溅射具有全纹侵侵蚀，该溅射使用运动驱动的动态等离子体扫描来溅射整个目标表面。此外，原子上平坦的Si（100）单晶底物用于生长Lipon薄膜及其元素，形态和结构表征。
使用由蒸发材料组成的商业坩埚的热蒸发用于沉积Li金属阳极。欧洲杯足球竞彩单片ASBB以顺序的过程组装，其中组成部分在层上生长。为了进行电静态循环，将最终的细胞连接到电池循环仪，该电池循环被放置在受控温度（25°C）下。
观察
通过X射线衍射测试，准备好的Lipon薄膜被确认是无定形的。三个Lipon膜的P 2P光电线生成了准对称峰，硝化后没有形状变化。发现氮的添加降低了氧含量，反之亦然。LI 1S光谱类似地表现出准对称形式。
结果暗示，要纳入Lipon系统的最佳氮气体积2在溅射沉积过程中，建议 - 饱和背景压力。确定沉积的阳极表面主要由碳酸盐和氧化物组成。Arrhenius对离子电导率的描述表明，氮的添加显着提高了Lipon离子电导率。
根据薄膜细胞的横截面扫描电子显微镜（SEM）确定，阴极/电解质/阳极细胞堆栈的厚度小于5μm。还可以推断出，几个无均匀缺陷的薄膜有效地粘附在一起，没有任何中介新鲜生产层的迹象。如观察到的那样，液体电解质滴改善了Lipon和Li箔之间的离子扩散。与对应于Li箔的界面反应相比，固体电解质和蒸发的Li阳极之间的反应似乎更为活跃。一组电压测试表明，制造的高压袋电池的标称电压为4.72 V。此外，该单元能够以2.1 V的正向电压为两个串联的红色LED供电。
结论
总而言之，研究人员使用了廉价的不锈钢片，用于LNMO阴极的逐层沉积，Lipon固体电解质以及在实用的高压ASB中蒸发的Li阳极。AC Magnetron溅射是一种低功率处理方法，其技术复杂性较小，除了提高沉积速率和过程稳定性外，还导致了廉价的处理方法。
此外，LI箔和Lipon没有接触，从而减少了电解质和阳极之间的离子扩散量，从而削弱了细胞的电化学效率。但是，与60 mAh g的值相反-1使用液体电解质和低于40 mAh g的li箔-1在使用Li箔时，蒸发的LI细胞在25个以上的循环后获得了更大的特异性能力-1。根据作者的说法，这些结果可能是朝着基于丰富且廉价的不锈钢基板的高压，实用薄膜电池实现的迈出的重要一步。
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进一步阅读
Madinabeitia，I.，等。ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩，2022年，doi：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsaem.2c01581
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