Sol-Gel法制备LiCoO2与LiCo0.8Ni0.2O2薄膜材料的研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tangmanzhuo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,微型化、薄膜化、轻量化的电子产品不断涌现,微机械系统(MEMS)也得到了迅速发展,迫切需要微小尺寸的化学电源与之相匹配。全固态薄膜锂微电池以高工作电压、高能量密度、长循环寿命、低自放电性以及无记忆效应等优点,成为当前轻薄型二次电池领域的研究热点。作为全固态薄膜锂微电池重要组成部分的正极薄膜材料,其性能的提高、成本的降低和制备工艺的改进成为研究的重点。鉴于此,本论文选择具有光明发展前景的层状LiCoO2及Ni掺杂LiCo0.8Ni0.2O2薄膜作为全固态薄膜锂微电池正极材料,详细探讨溶胶凝胶(Sol-Gel)法制备LiCoO2及Ni掺杂LiCo0.8Ni0.2O2薄膜的工艺条件,及其对薄膜微观结构和电化学性能的影响。本研究课题以价廉且易得的醋酸锂和醋酸钴为原料代替乙酰丙酮锂和乙酰丙酮钴等昂贵试剂,乙二醇为有机溶剂,柠檬酸为络合剂,试验并摸索出不需要回流装置而合成稳定溶胶的简单工艺,配制了紫红色粘稠透明稳定的LiCoO2前驱体溶胶。采用旋转涂膜技术,在Si(100)、Si(111)、Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片和不锈钢衬底上分别制备了LiCoO2薄膜,并且讨论了在该过程中前驱体溶胶浓度、柠檬酸的用量、匀胶速度、热处理升温速度以及低温热处理温度和时间等因素对薄膜质量的影响。采用XRD、SEM和AFM等方法研究了不同热处理条件下LiCoO2薄膜的结构和形貌,采用XPS技术分析了薄膜表面的组分。以沉积在不锈钢基片上的LiCoO2薄膜为正极、1M LiPF6/EC+DEC+DMC(体积比1:1:1)为电解质以及金属锂薄膜为负极,组装成模拟电池来进行电化学性能的测试。结果表明,不同热处理条件下制备的LiCoO2薄膜在首次放电容量和充放电循环特性等方面存在较大的差异,700°C退火保温30分钟制备的多晶LiCoO2薄膜具有最佳的性能,首次放电容量达到38μAh/(cm2·μm),循环性能良好,经过20次循环后容量保持率为90.2%。用Ni部分取代Co,采用Sol-Gel法旋转涂膜技术,分别在Pt(111)/Ti/SiO2/Si基片和不锈钢衬底上制备了LiCo0.8Ni0.2O2薄膜。采用XRD、SEM和XPS等方法对LiCo0.8Ni0.2O2薄膜的结构、形貌和表面组分进行了研究。不锈钢衬底上制备的LiCo0.8Ni0.2O2薄膜的电化学性能测试结果表明,700°C退火保温30分钟制备的LiCo0.8Ni0.2O2薄膜首次放电容量最高,为39.7μAh/(cm2·μm),略优于相同条件下制备的LiCoO2薄膜。
其他文献
<正>2014年9月3日,中国互联网巨头百度召开了一年一度的百度世界大会。除了举办一些必要的高峰论坛外,百度公司还在大会上发布了4款自主研发的产品——BaiduEye、百度筷搜、
随着现代经济的飞速发展,成千上万的大型建筑工程拔地而起,而目前绝大多数建筑公司并不能完全拥有建筑这些工程所需的所有材料设备。因此,建筑材料租赁行业应运而生。本文所
JS公司是一个具有承担各类工业与民用建筑、机场、深基础、市政工程、结构吊装、钢结构加工制作和房地产开发、机电安装、加固、重型设备吊装运输等综合施工能力的大型国有企
武警院校是培养各类军事人才的基地和摇篮。加强军事理论课的创新教育,对于提高官兵的政治思想素质具有固本强基作用。它不仅引导官兵时刻树牢国防观念和意识,且有力地促进了
中华武术博大精深、源远流长,是我国优秀的民族传统体育项目,它根植于传统文化的沃土中,有着深厚的文化内涵。在中小学开展武术对增强学生体质,培养学生勇敢顽强的意志品质,
本文以新生代农民工的社会保障问题和社会保障的基本理论为文章的切入点,将新生代农民工的社会保障置于我国当前特殊的国内、国际条件、时代背景以及特定的政治、经济、文化
中国幅员辽阔,地理气候条件复杂,位于北半球中纬度灾害带和环太平洋灾害带的交汇处,自然灾害频发。农业是弱质产业,抵御自然灾害的能力极差,如何提高农业的抵御灾害风险能力,分散和
为给研究军用模拟IC抗HPM设计技术奠定基础,开展了MOS器件的HPM响应研究。本课题以某研究所典型军用MOS器件0001和0002为对象,采用直接注入法进行实验,研究其在HPM作用下的失
在我国司法实践中普遍存在着一种隐藏在正式规则背后,未被成文公示但是在系统内部都知晓并依据其解决实际问题的“操作规范”——司法潜规则。这种“依法”在“办事”过程中异
农药作为目前最有效、最方便和最经济的防治农作物病虫害的手段,在农业增产中发挥着巨大的作用。然而,农药的大量使用也严重威胁着生态环境、人类健康甚至社会安全。经典检测技