固体电解质薄膜锂离子电池材料的研究进展.pdfVIP

化学通报 2006 年 第69 卷 w046 固体电解质薄膜锂离子电池材料研究进展 1,2 1* 1 王斌 瞿美臻 于作龙 (1 中国科学院成都有机化学研究所 成都 610041; 2 中国科学院研究生院 北京 100039) 摘 要 对近几年固体电解质薄膜锂离子电池的负极薄膜材料、正极薄膜材料、 固体电解质材料的 种类及薄膜的制备方法进行了介绍，并对其发展进行了展望。 关键词 薄膜锂离子电池 微电池 负极薄膜材料 正级薄膜材料 固体电解质 Recent Development of the Materials of Solid-state Electrolyte Thin-film Li-ion Batteries Wang Bin1,2, Qu Meizhen1*, Yu Zuolong1 1 2 ( Chengdu Institute of Organic Chemistry, Chengdu 610041; Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039) Abstract In recent years the progresses in the thin film negative materials, the thin film positive materials and solid-state electrolyte materials, as well as the methods of the fabrication of the thin film were reviewed. The prospects of the thin-film Li-ion batteries in the future were also presented. Key words Thin-film lithium-ion batteries, Microbatteries, Thin-film negative materials, Thin-film positive materials, Solid-state electrolyte 近年来，随着 M3[1] 即微型机器(micromachine) 、微电子机械系统(micro electronicmechanical systems, MEMS)和微系统(microsystems)的不断发展，迫切要求其动力系统能量更高、体积更小、更 集成、更安全。而微电池所固有的特性恰好适应了这种要求，所以，近年来微电池已经受到许多国 家的重视，涌现出大量关于微电池的研究报道。目前国际上已经开展研究的微电池系列主要有：微 型锌镍电池、微型固体电解质锂电池、微型太阳电池、微型温差电池、微型燃料电池以及微型核电 池等[2] 。在元素周期表中，锂的质量较小、电极电位较低，使得锂电池具有比容量大、放电电压高、 体积小等优点。而对于固体电解质薄膜锂离子电池更是具有许多高级特性[3]，如非常高的能量密度 (可达上百Wh/kg) 、长循环寿命(长达几万次)、全固态所固有的高安全性、方便做成所需的形状和尺 寸和可以在苛刻的条件下工作(-25～120℃)等。这些特性使得固体电解质薄膜锂离子电池与其它微 电池相比更适合作为微型系统的动力系统。薄膜电池的组成部分有薄膜负极材料、薄膜正极材料、 电解质、正极集流体、负极集流体及衬底。薄膜电池的结构示意图如图1 所示。 图 1 薄膜电池的结构示意图[4] Fig.1 Sch