全固态薄膜锂电池采用固态电解质替代传统锂离子电池中电解液和隔膜,是新一代高安全性、高能量密度的微型锂离子电池。全固态薄膜锂电池的最大优势是无过热、渗漏、脱气、烧坏现象、循环寿命长,已经应用于电子标签、无线传感器、微机电系统等领域。典型的全固态薄膜锂电池的正极、电解质及负极三层结构依次为LiCoO₂/LiPON/Li,其中电解质LiPON层通常为氮气气氛射频磁控溅射磷酸锂靶材获得。由于LiPON制备初期氮离子对LiCoO₂表面的强烈轰击使其表面结构发生严重破坏甚至重构,进而导致正极与电解质界面的电荷传递阻抗升高,严重影响整个电池内阻的降低和比容量的提升。本文在新鲜LiCoO₂表面上制备约10 nm超薄的氧化物保护层并保持其他工艺条件不变,实验证实在几乎不增加工艺复杂性的条件下,电池界面阻抗明显降低,比能量较通常条件下提高20%,是相对有效降低电池内阻特别是电荷传递阻抗,改善电池比能量的有效途径。