微电动机械系统(MEMS)、高速大容量计算机芯片、植入式医疗器件以及智能卡等的发展，要求可集成、高能量密度、可充电的新型能量载体。相比较于传统的电池，薄膜锂离子电池在能量密度上更具有优势，而且没有液态电解液的污染，因而近年来受到许多国家的重视。 利用磁控溅射方法在硅片及不锈钢片上沉积了LiCoO2薄膜，研究了溅射功率、退火温度等工艺条件对LiCoO2薄膜结构、成分及充放电性能的影响，结果表明随着溅射功率的增加使得LiCoO2薄膜晶化程度加大，放电过程的容量达到了31.0μAh/cm2μm，并且在循环50个周期后容量衰减很小，显示了良好的循环性能。对沉积的LiCoO2薄膜进行了不同温度的退火处理，随着退火温度的增加，薄膜的衍射峰逐步增强并且峰宽细化，退火至700℃后，薄膜的结晶性能得到改善，具有完整的LiCoO2相。未经退火的薄膜放电容量较小，并且没有出现放电平台，随着退火温度的增加，放电容量逐步增大。经700℃退火后LiCoO2薄膜的容量达到一个较好的数值，47μAh/cm2μm。 针对电解质薄膜，分别开展了LiSiPON、LiPON电解质薄膜的制备及性能研究，分别用XRD、SEM、XPS及交流阻抗测试等手段对电解质薄膜的结构、成分及电化学性能进行了分析。通过磁控溅射方法在不同的工作气氛中制备了不同组分的LiPO及LiPON电解质薄膜，不同的工作气体对薄膜的组分及离子电导率有极大的影响。在纯Ar条件下，薄膜中的O含量小于其块体材料，离子电导率小，在O2+Ar混合气体条件下，薄膜中的O含量增加，其离子电导率比纯Ar条件下的有所增大，并且随着薄膜中O含量的增加离子电导率增大。利用N2取代O2，薄膜中进入N元素，使得薄膜的离子电导率再次增加，在纯N2条件下，薄膜的N含量达到最大值，其离子电导率也达到最大值10.43×10-7Scm-1。 以xLi3PO4-1-xLi2SiO3为靶材，采用磁控溅射的方法在N2气氛中制备了固态电解质LiSiPON薄膜。N的引入提高了旧有体系的离子电导率，随着工作气压的增加，电解质薄膜中的N含量和离子电导率同步的增加，在溅射功率130W、N2气压为0.53Pa时，离子电导率达到10.4×10-6S/cm。对LiSiPON电解质薄膜与Pt的分解压检测结果显示，LiSiPON薄膜有非常好的电化学稳定窗口，接近6V左右，可以稳定持久的工作于薄膜锂电池中。 利用反应磁控溅射的方法通过控制不同的氧分压得到了不同氧含量的SnOx负极薄膜，对其进行了XRD、SEM、XPS等表征，并对不同氧含量的SnOx薄膜进行了电化学性能测试。结果表明在氧分压较低的情况下得到的SnOx薄膜具有较多的金属Sn成分，随着氧分压的逐步增加，SnOx化学计量接近于标准的SnO2。氧含量对SnOx薄膜的充放电性能和循环性能影响极大，SnO108薄膜具有较高的首次放电容量，但是其衰减迅速；相对于其他成分，SnO1.56薄膜具有最大的可逆容量——512μAh/cm2μm和较小的不可逆容量287μAh/cm2μm，表现出了较好的综合性能。