薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展
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பைடு நூலகம்
用溅射沉积方法制备了热稳定性和电化学性能得到显 著改善的立方尖晶石 O9*4# M( 薄膜。在低工作压力和 未加热基体上沉积得到的薄膜仅含有不同大小 （ ;&4> 到几纳米） 的 O9*4# M( 晶粒， 热处理后， 分解为四方晶 的 O9# *4# M( T *4M"% ’’ 和斜方晶的 O9*4M# T " -*4M# 。在 相对 高 压 高 温 （ #U3 T $&&S ）沉 积 得 到 的 薄 膜 中， O9*4# M( 纳米晶粒 （ ""&4> ） 包含在 " -*4M# 层中， 加 热至 .&&S 也能保持稳定。 O9P9M# 理论容量较高， 比 O9I7M# 价格便宜， 对环
刘! 震 等： 全固态薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展
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全固态薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展
# # $ # 刘 ! 震" ， ， 吴 ! 锋" ， ， 王 ! 芳# ， ， 陈 ! 实" ，
（ "% 北京理工大学 化工与环境学院， 北京 "&&&’" ； #% 国家高技术绿色材料发展中心， 北京 "&&&’" ； $% 清华大学 化学系， 北京 "&&&’( ） 摘! 要： ! 对全固态薄膜锂电池及其薄膜电极材料的 研究进展进行了综述。分析了薄膜锂电池成为发展热 点的客观原因； 系统归纳了阴极薄膜、 电解质薄膜和阳 极薄膜材料及其制备技术研究进展； 同时， 对薄膜锂电 池及其电极材料发展前景进行了展望。 ! 全固态； 薄膜锂电池； 薄膜电极材料 关键词： 中图分类号： ! )*+"#% # 文献标识码： , 文章编号： "&&"-+.$" （ #&&/ ） &’-""+"-&$ O9IEM( 的 UI 电解液中研究了 O9 V 从主体晶格中嵌入 T 脱嵌行为。即使在深度的锂嵌入比例条件下， J# M; 薄 膜依然显示出低的不可逆容量和高循环稳定性。在 $% ’ : #% #J 范 围 内 后 续 循 环 中， 可逆容量可达到约 #;&>,6 T ?， 接近理论值。 O9I7M# 作为商品化二次锂离子电池的阴极材料 得到了较为广泛的应用， 其作为薄膜锂 T 锂离子电池的 薄膜阴极材料的研究也非常活跃。
［ #" ］ N% 1% W774 等 采用静电喷雾沉积法沉积制备
"! 引! 言
近年来， 微电子机械系统 （ *0*1 ） 得到迅速发展。 完整的 *0*1 是一种一体化的微型器件系统， 由微传 感器、 微执行器、 信号处理和控制电路、 通讯接口和电 源等部件组成。因而， 电源系统必须能够在一般制作 条件下集成在电路芯片上， 即要求电源系统微型化、 薄 膜化和全固态化。锂二次电池具有高比能量、 高工作 电压、 循环寿命长以及稳定的放电平台等优点。将锂 二次电池与固态电解质结合并薄膜化， 即可组成全固 ［ "］ 报道了由 )91# 态薄膜锂二次电池。自从 23456789 等 和金属锂分别作为阴阳极， 磷硅酸盐作为电解质制备 了薄膜 锂 电 池 以 来， 薄膜锂电池开始成为研究热 ［ # : ;］ 。 点 薄膜锂电池主要由阴极膜、 阳极膜和电解质膜构 成。其电极材料的制备方法主要有射频磁控溅射沉积 ［ / : "" ］ 、 脉冲激光 法 （ <= >3?45@874 ABC@@5894? D5B7A9@974 ） ［ "# ， "$ ］ 沉积法 （ BCEA5 E3A58 D5B7A9@974） 、 电子束蒸发法 （ 5［ "( : "/ ］ ［ ". ］ E5F@874 G53> 5H3B783@974 ） 、 热解 法 、 化学气相 ［ "’ ， "+ ］ ［ #& ］ 沉积法 （ IJK） 、 溶胶-凝胶法 （ A7E-?5E ） 、 静电喷 ［ #" ］ 雾沉积法 （ 5E5F@874A@3@9F AB83L D5B7A9@974 ） 等。
［ #( ］ ［ +］ 数， 呈富氧带缺陷的尖晶石相 。Z% 1% I654 等 采
#! 阴极薄膜
薄膜锂电池阴极材料早期主要使用 )91# 、 *7M$ 、 NM$ 等， 随后逐步被 J# M; 、 O9I7M# 、 O9*4# M( 、 O9P9M# 等 高性能材料所取代。 J# M; 具有二维层状结构， 作为活性阴极材料具有 高比容量和良好的循环性能， 所以一直受到研究者的 ［ "’ ］ 分别以纯的和经过稀释的 JM 关注。,% *34@7CQ 等 （ MI$ R. ） $ 为前驱体采用 IJK 法并经过一个 ;&&S 下 的退火处理过程制备了晶态 J# M; 薄膜， 在含 ">7E T O
基金项目： 国家重点基础研究发展规划资助项目 （ #&&#I[#""’&& ） 收到初稿日期： #&&;-""-&+ 收到修改稿日期： #&&/-&(-"( 通讯作者： 吴! 锋 作者简介： 刘! 震! （ "+./ \ ） ， 男， 湖南临澧人， 在读博士， 师承吴锋教授， 从事微型电池及相关电极材料研究。
了 O9I7M# 阴极薄膜。经 ’&&S 空气气氛下退火 &% ;6 后， 电流密度为 ;& !, T F># 时， 在室温下 $% & : (% #J 电 压范围内循环测试， 首次放电比容量达 .& !,6 T F># ・ 且显示出良好的循环稳定性。 !>， ［ ’］ R% W% U38X 等 在不同偏压下采用射频磁控溅射 法沉积 O9I7M# 了阴极薄膜， 循环伏安和充放电测试表 明沉积过程中采取不同基体偏压对其结构和电化学性 能有着明显影响。采用这种方法可不需要后续退火过 程， 而直接用于薄膜电池的阴极材料。 O9*4# M( 薄膜由于其价格低廉、 低毒性等优点， 被 认为是一种非常有前景的阴极薄膜材料。
F= 阳极薄膜
目前阳极材料大多采用金属锂， 但很多情况下集 成电路装配中需采用 焊 接 回 流 技 术， ;# 将 被 加 热 到 &9,3 ， 这时金属锂由于其较低的熔点 （ +V+3 ） 和高化 学活性， 阳极薄膜不能保持稳定而受到破坏。所以很 多研究者致力于新型阳极材料的开发和制备。 ［ &V ］ Z$HA4C0 等 首次发展了以碳基薄膜作为阳极的 ［ +E ］ 全固态锂离子电池。 X( /[C 等 采用等离子体辅助 化学 气 相 沉 积 法 制 备 了 石 墨 化 碳 薄 膜 电 极。在 含 +*$H . ! 的 <# 或 \# 与 U# （ +] + 体积比） 两种电解液 中表现出几乎相同的电化学性能， 交流阻抗测试结果 表明电荷转移电阻随采用的射频功率降低而降低， 这 也表明表面结晶度较低的高石墨化碳薄膜可以作为薄 膜电池的理想电极材料。 O" 由于 能 与 !" 反 应 形 成 高 !" . O" 比 合 金， 具有 F&,,*/7 . （ B !"&& O"9 ） 的高理论比容量， 被认为是一种很 有希望作为薄膜锂电池的阳极材料。 !":O" 电极的主 要缺点是充放电过程中发生体积变化导致机械破裂， ［ &E ］ 从而循环性能较差。)( !( !CC 等 将 #8 箔用砂纸打 磨得到粗糙表面以增加基体与沉积薄膜的接触面积， 采用射频磁控溅射法沉积的非晶态 >:O" 薄膜电极初始 充电效率和放电容量都有所提高， 循环性能也得到很 大改善， 表明增加 #8 箔和沉积薄膜之间的接触面积能 提高活性硅对体积变化的适应性。研究者发现活性硅 与非活性金属元素形成的金属硅合金能有效改善其循 ［ +9 ］ 环性能。^( !( )"* 等 以金属 #$ 和 O" 为靶材在 #8 基体上用电子束蒸发法共沉积得到组成为 #$O"&( ,D 和 #$O"&( & 的合金薄膜显示出良好的循环性能， 但是合金 中 O" 含量过多导致循环中容量衰减。平均组成为 #$: O"&( E 的多层薄膜的循环稳定性可通过一个 59,3 的退 火后处理过程得到显著改善。经过退火处理后形成的 纳米结构多层薄膜是一种有希望的薄膜电池的阳极材 料。 锡的氮化物、 氧氮化物、 氧化物以及 O4:#8 合金和 锡的其它复合氧化物可以与 !" 发生合金化 . 脱合金的 过程， 但是它们在首次充放电循环时易生成 !"& %， 导致 首次充放电效率较低， 且伴随体积膨胀。尽管如此， 由 于它们可以通过与 !" 的合金化 . 脱合金过程实现高可 逆容量， 仍然得到了许多研究者的关注。 ［ +D ］ ^( !( )"* 等 采用电子束蒸发法在 #8 基体上室 温下沉积得到氮化锡薄膜阳极。与金属 !" 和含 +*$H . ! !"<6D 的 \# 与 U\# 混合液 （ 体积比 +] + ） 组成纽扣 式电池， 电流密度为 5, !/ . P*& 时， 在 , Q +( &R 之间循
沉积得到 5D,4* 厚的 !!X% 薄膜呈非晶态， 室温下离 N9 子电导率约为 &( , M +, O . P*。由 +,,4* 厚 !!X% 薄 膜和 !"#$%& . <I 组成的电池在 +*$H . ! !"#H%F . <# 液体 电解质中循环 +,, 次容量保持率约为 V&( &Y ， 5,, 次 后仍能保持 D5Y 。
［ #$ ］ K% 194?6 等 采用脉冲激光沉积法和激光火花
雾化法在不同基体材料上制备了 O9*4# M( 薄膜。比较 了两种不同方法制备的薄膜结构和晶粒形态， 以及对 锂离子嵌入和脱嵌电化学动力学的影响。他们还采用 UOK 和 紫 外 辅 助 脉 冲 激 光 沉 积 （ YJUOK ） 法制备了 O9*4# M( 薄膜。相同条件下， YJUOK 法制备的薄膜比 UOK 法所得薄膜具有更好的结晶度和更小的晶格常
++E&
&,,D 年第 V 期 （ 52 ） 卷
境污染也较小， 所以有希望成为取代 !"#$%& 的电极材 料。 ［ +, ］ ’( )( )"* 等 以 !"-"%& 为靶材， %& （ . /0 1 %& ） 比为 ,( + 气氛下， 采用射频磁控溅射法沉积得到非晶 在 2,,3 氧气气氛下快速热退火 +,*"4 态 !"-"%& 薄膜， 后得到结晶的 !"-"%& 薄膜。采用经快速热退火处理 （ 厚 +( +5 !*） 组装的全固态薄膜电 的 !"-"%& 薄膜阴极 池显示出稳定的循环性能。作者指出， 经快速热退火 处理的 !"-"%& 薄膜阴极是制备高性能全固态薄膜电 池很有希望的阴极材料。 ［ &9 ］ 近来， )( 6( #7"8 采用溅射法沉积制备了 !": 并用低温 ;#< 等离子照射对薄膜进行现场 -":% 薄膜， 修饰。不同条件下等离子体照射改性得到的薄膜显示 出结晶度和织构的变化。
5= 电解质薄膜
全固态薄膜锂电池用固体电解质膜应当具有高锂 离子电导率， 低电子电导率， 并且在较宽的电压和温度 范围内与金属锂和电极材料保持良好的稳定性。 ［ D］ %>? @"ABC 国家实验室 在 +EE& 年以 !"5 <%F 为 靶材在纯 -& 中通过磁控溅射制备出一种具有良好电 （ H"I7": 化学性能的无机电解质— — —锂磷氮氧化物 !"G$4 ， 室温电导率达 & M +, N D O . 8* G7$JG7$0$8J $KL4"I0"AC ） P*， 与 !" 和各种氧化物阴极在 , Q 9R 范围内均不发生 反应， 长期循环性能稳定。 ［ 2］ #( ’( #7$" 等 的研究表明， 采用射频磁控溅射 法在较低功率条件下沉积的 !"G$4 薄膜具有更高的离 子传导率。阻抗测试结果显示， 氮结合到玻璃态结构 !"G$4 薄膜中氮的含量随溅射功 中增加了离子传导率， 率降低而增加。 ［ ++ ］ O( S( !CC 等 以 （+ N !） !"5 <%F ・ !!"& O"%5 为靶材 在氮气气氛下采用射频磁控溅射法制备了 !":O":<:%:氧氮化物薄膜电解质。随着 O" 含量增加， 薄膜离子电 N9 此 导率升高， 最高达 +( &F M +, O . P*。实验还发现， 薄膜电解质与 <I 接触的分解电位在 9( 9R 左右。 !": O":<:%:- 氧氮化物是一种非常有希望用于全固态薄膜 ［ +& ］ 采用 锂离子电池用的薄膜电解质材料。 )8T>I> 等 <!U 法制备的非晶态 !"&( & R,( 9F O",( FD %5( F 固体电解质薄 膜在 &93 下离子电导率为 &( 9 M +, N 2 O . P*。与晶体 !"#$%& 薄膜阴极以及非晶态 O4% 薄膜阳极组装成全 固态薄膜电池， 充满电状态下开路电压约 &( 2R， 在, Q ［ &D ］ 采 5( 5R 之间循环具有优良的可逆性。 )( ’( S$$ 等 用射频磁控溅射法制备的 !",( &E O,( &V %,( 59 -,( ,E 薄膜的离 子传导率在室温下最大可达到 & M +, N 9 O . P*。此固体 （ WJ( !" . !" 1 ） 电压范围内均保持稳 电解质在直至 9( 9R 定。 ［ &2 ］ /( S84:)8 等 在 <I 集流体上采用 <!U 法沉积 了 !",( 9 !>,( 9 X"%（ 薄膜电解质。F,, Q D,,3 下 5 !!X% ）
பைடு நூலகம்
用溅射沉积方法制备了热稳定性和电化学性能得到显 著改善的立方尖晶石 O9*4# M( 薄膜。在低工作压力和 未加热基体上沉积得到的薄膜仅含有不同大小 （ ;&4> 到几纳米） 的 O9*4# M( 晶粒， 热处理后， 分解为四方晶 的 O9# *4# M( T *4M"% ’’ 和斜方晶的 O9*4M# T " -*4M# 。在 相对 高 压 高 温 （ #U3 T $&&S ）沉 积 得 到 的 薄 膜 中， O9*4# M( 纳米晶粒 （ ""&4> ） 包含在 " -*4M# 层中， 加 热至 .&&S 也能保持稳定。 O9P9M# 理论容量较高， 比 O9I7M# 价格便宜， 对环
刘! 震 等： 全固态薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展
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全固态薄膜锂电池及薄膜电极材料研究进展
# # $ # 刘 ! 震" ， ， 吴 ! 锋" ， ， 王 ! 芳# ， ， 陈 ! 实" ，
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［ #" ］ N% 1% W774 等 采用静电喷雾沉积法沉积制备
"! 引! 言
近年来， 微电子机械系统 （ *0*1 ） 得到迅速发展。 完整的 *0*1 是一种一体化的微型器件系统， 由微传 感器、 微执行器、 信号处理和控制电路、 通讯接口和电 源等部件组成。因而， 电源系统必须能够在一般制作 条件下集成在电路芯片上， 即要求电源系统微型化、 薄 膜化和全固态化。锂二次电池具有高比能量、 高工作 电压、 循环寿命长以及稳定的放电平台等优点。将锂 二次电池与固态电解质结合并薄膜化， 即可组成全固 ［ "］ 报道了由 )91# 态薄膜锂二次电池。自从 23456789 等 和金属锂分别作为阴阳极， 磷硅酸盐作为电解质制备 了薄膜 锂 电 池 以 来， 薄膜锂电池开始成为研究热 ［ # : ;］ 。 点 薄膜锂电池主要由阴极膜、 阳极膜和电解质膜构 成。其电极材料的制备方法主要有射频磁控溅射沉积 ［ / : "" ］ 、 脉冲激光 法 （ <= >3?45@874 ABC@@5894? D5B7A9@974 ） ［ "# ， "$ ］ 沉积法 （ BCEA5 E3A58 D5B7A9@974） 、 电子束蒸发法 （ 5［ "( : "/ ］ ［ ". ］ E5F@874 G53> 5H3B783@974 ） 、 热解 法 、 化学气相 ［ "’ ， "+ ］ ［ #& ］ 沉积法 （ IJK） 、 溶胶-凝胶法 （ A7E-?5E ） 、 静电喷 ［ #" ］ 雾沉积法 （ 5E5F@874A@3@9F AB83L D5B7A9@974 ） 等。
［ #( ］ ［ +］ 数， 呈富氧带缺陷的尖晶石相 。Z% 1% I654 等 采
#! 阴极薄膜
薄膜锂电池阴极材料早期主要使用 )91# 、 *7M$ 、 NM$ 等， 随后逐步被 J# M; 、 O9I7M# 、 O9*4# M( 、 O9P9M# 等 高性能材料所取代。 J# M; 具有二维层状结构， 作为活性阴极材料具有 高比容量和良好的循环性能， 所以一直受到研究者的 ［ "’ ］ 分别以纯的和经过稀释的 JM 关注。,% *34@7CQ 等 （ MI$ R. ） $ 为前驱体采用 IJK 法并经过一个 ;&&S 下 的退火处理过程制备了晶态 J# M; 薄膜， 在含 ">7E T O
基金项目： 国家重点基础研究发展规划资助项目 （ #&&#I[#""’&& ） 收到初稿日期： #&&;-""-&+ 收到修改稿日期： #&&/-&(-"( 通讯作者： 吴! 锋 作者简介： 刘! 震! （ "+./ \ ） ， 男， 湖南临澧人， 在读博士， 师承吴锋教授， 从事微型电池及相关电极材料研究。
了 O9I7M# 阴极薄膜。经 ’&&S 空气气氛下退火 &% ;6 后， 电流密度为 ;& !, T F># 时， 在室温下 $% & : (% #J 电 压范围内循环测试， 首次放电比容量达 .& !,6 T F># ・ 且显示出良好的循环稳定性。 !>， ［ ’］ R% W% U38X 等 在不同偏压下采用射频磁控溅射 法沉积 O9I7M# 了阴极薄膜， 循环伏安和充放电测试表 明沉积过程中采取不同基体偏压对其结构和电化学性 能有着明显影响。采用这种方法可不需要后续退火过 程， 而直接用于薄膜电池的阴极材料。 O9*4# M( 薄膜由于其价格低廉、 低毒性等优点， 被 认为是一种非常有前景的阴极薄膜材料。
F= 阳极薄膜
目前阳极材料大多采用金属锂， 但很多情况下集 成电路装配中需采用 焊 接 回 流 技 术， ;# 将 被 加 热 到 &9,3 ， 这时金属锂由于其较低的熔点 （ +V+3 ） 和高化 学活性， 阳极薄膜不能保持稳定而受到破坏。所以很 多研究者致力于新型阳极材料的开发和制备。 ［ &V ］ Z$HA4C0 等 首次发展了以碳基薄膜作为阳极的 ［ +E ］ 全固态锂离子电池。 X( /[C 等 采用等离子体辅助 化学 气 相 沉 积 法 制 备 了 石 墨 化 碳 薄 膜 电 极。在 含 +*$H . ! 的 <# 或 \# 与 U# （ +] + 体积比） 两种电解液 中表现出几乎相同的电化学性能， 交流阻抗测试结果 表明电荷转移电阻随采用的射频功率降低而降低， 这 也表明表面结晶度较低的高石墨化碳薄膜可以作为薄 膜电池的理想电极材料。 O" 由于 能 与 !" 反 应 形 成 高 !" . O" 比 合 金， 具有 F&,,*/7 . （ B !"&& O"9 ） 的高理论比容量， 被认为是一种很 有希望作为薄膜锂电池的阳极材料。 !":O" 电极的主 要缺点是充放电过程中发生体积变化导致机械破裂， ［ &E ］ 从而循环性能较差。)( !( !CC 等 将 #8 箔用砂纸打 磨得到粗糙表面以增加基体与沉积薄膜的接触面积， 采用射频磁控溅射法沉积的非晶态 >:O" 薄膜电极初始 充电效率和放电容量都有所提高， 循环性能也得到很 大改善， 表明增加 #8 箔和沉积薄膜之间的接触面积能 提高活性硅对体积变化的适应性。研究者发现活性硅 与非活性金属元素形成的金属硅合金能有效改善其循 ［ +9 ］ 环性能。^( !( )"* 等 以金属 #$ 和 O" 为靶材在 #8 基体上用电子束蒸发法共沉积得到组成为 #$O"&( ,D 和 #$O"&( & 的合金薄膜显示出良好的循环性能， 但是合金 中 O" 含量过多导致循环中容量衰减。平均组成为 #$: O"&( E 的多层薄膜的循环稳定性可通过一个 59,3 的退 火后处理过程得到显著改善。经过退火处理后形成的 纳米结构多层薄膜是一种有希望的薄膜电池的阳极材 料。 锡的氮化物、 氧氮化物、 氧化物以及 O4:#8 合金和 锡的其它复合氧化物可以与 !" 发生合金化 . 脱合金的 过程， 但是它们在首次充放电循环时易生成 !"& %， 导致 首次充放电效率较低， 且伴随体积膨胀。尽管如此， 由 于它们可以通过与 !" 的合金化 . 脱合金过程实现高可 逆容量， 仍然得到了许多研究者的关注。 ［ +D ］ ^( !( )"* 等 采用电子束蒸发法在 #8 基体上室 温下沉积得到氮化锡薄膜阳极。与金属 !" 和含 +*$H . ! !"<6D 的 \# 与 U\# 混合液 （ 体积比 +] + ） 组成纽扣 式电池， 电流密度为 5, !/ . P*& 时， 在 , Q +( &R 之间循
沉积得到 5D,4* 厚的 !!X% 薄膜呈非晶态， 室温下离 N9 子电导率约为 &( , M +, O . P*。由 +,,4* 厚 !!X% 薄 膜和 !"#$%& . <I 组成的电池在 +*$H . ! !"#H%F . <# 液体 电解质中循环 +,, 次容量保持率约为 V&( &Y ， 5,, 次 后仍能保持 D5Y 。
［ #$ ］ K% 194?6 等 采用脉冲激光沉积法和激光火花
雾化法在不同基体材料上制备了 O9*4# M( 薄膜。比较 了两种不同方法制备的薄膜结构和晶粒形态， 以及对 锂离子嵌入和脱嵌电化学动力学的影响。他们还采用 UOK 和 紫 外 辅 助 脉 冲 激 光 沉 积 （ YJUOK ） 法制备了 O9*4# M( 薄膜。相同条件下， YJUOK 法制备的薄膜比 UOK 法所得薄膜具有更好的结晶度和更小的晶格常
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境污染也较小， 所以有希望成为取代 !"#$%& 的电极材 料。 ［ +, ］ ’( )( )"* 等 以 !"-"%& 为靶材， %& （ . /0 1 %& ） 比为 ,( + 气氛下， 采用射频磁控溅射法沉积得到非晶 在 2,,3 氧气气氛下快速热退火 +,*"4 态 !"-"%& 薄膜， 后得到结晶的 !"-"%& 薄膜。采用经快速热退火处理 （ 厚 +( +5 !*） 组装的全固态薄膜电 的 !"-"%& 薄膜阴极 池显示出稳定的循环性能。作者指出， 经快速热退火 处理的 !"-"%& 薄膜阴极是制备高性能全固态薄膜电 池很有希望的阴极材料。 ［ &9 ］ 近来， )( 6( #7"8 采用溅射法沉积制备了 !": 并用低温 ;#< 等离子照射对薄膜进行现场 -":% 薄膜， 修饰。不同条件下等离子体照射改性得到的薄膜显示 出结晶度和织构的变化。
5= 电解质薄膜
全固态薄膜锂电池用固体电解质膜应当具有高锂 离子电导率， 低电子电导率， 并且在较宽的电压和温度 范围内与金属锂和电极材料保持良好的稳定性。 ［ D］ %>? @"ABC 国家实验室 在 +EE& 年以 !"5 <%F 为 靶材在纯 -& 中通过磁控溅射制备出一种具有良好电 （ H"I7": 化学性能的无机电解质— — —锂磷氮氧化物 !"G$4 ， 室温电导率达 & M +, N D O . 8* G7$JG7$0$8J $KL4"I0"AC ） P*， 与 !" 和各种氧化物阴极在 , Q 9R 范围内均不发生 反应， 长期循环性能稳定。 ［ 2］ #( ’( #7$" 等 的研究表明， 采用射频磁控溅射 法在较低功率条件下沉积的 !"G$4 薄膜具有更高的离 子传导率。阻抗测试结果显示， 氮结合到玻璃态结构 !"G$4 薄膜中氮的含量随溅射功 中增加了离子传导率， 率降低而增加。 ［ ++ ］ O( S( !CC 等 以 （+ N !） !"5 <%F ・ !!"& O"%5 为靶材 在氮气气氛下采用射频磁控溅射法制备了 !":O":<:%:氧氮化物薄膜电解质。随着 O" 含量增加， 薄膜离子电 N9 此 导率升高， 最高达 +( &F M +, O . P*。实验还发现， 薄膜电解质与 <I 接触的分解电位在 9( 9R 左右。 !": O":<:%:- 氧氮化物是一种非常有希望用于全固态薄膜 ［ +& ］ 采用 锂离子电池用的薄膜电解质材料。 )8T>I> 等 <!U 法制备的非晶态 !"&( & R,( 9F O",( FD %5( F 固体电解质薄 膜在 &93 下离子电导率为 &( 9 M +, N 2 O . P*。与晶体 !"#$%& 薄膜阴极以及非晶态 O4% 薄膜阳极组装成全 固态薄膜电池， 充满电状态下开路电压约 &( 2R， 在, Q ［ &D ］ 采 5( 5R 之间循环具有优良的可逆性。 )( ’( S$$ 等 用射频磁控溅射法制备的 !",( &E O,( &V %,( 59 -,( ,E 薄膜的离 子传导率在室温下最大可达到 & M +, N 9 O . P*。此固体 （ WJ( !" . !" 1 ） 电压范围内均保持稳 电解质在直至 9( 9R 定。 ［ &2 ］ /( S84:)8 等 在 <I 集流体上采用 <!U 法沉积 了 !",( 9 !>,( 9 X"%（ 薄膜电解质。F,, Q D,,3 下 5 !!X% ）