智能卡及其应用的薄膜锂电池

近年来智能卡的迅速发展对内置电源提出了需求。全固态薄膜锂蓄电池以及聚合物薄膜锂蓄电池已经成功地应用于智能卡当中。介绍了全固态薄膜锂蓄电池、聚合物薄膜锂蓄电池的制备工艺,比较了VartaBattery,CymbetCorporation,InfinitePowerSolutions,SolicoreInc.四家公司的商业化薄膜锂一次电池和锂蓄电池的制备以及相关特性。     

薄膜锂电池的研究进展

微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、集成化提出了越来越高的要求。全固态薄膜锂电池因其良好的集成兼容性和电化学性能成为MEMS和VLSI能源微型化、集成化的最佳选择。简单介绍了薄膜锂电池的构造,举例说明了薄膜锂电池的工作原理。从阴极膜、固体电解质膜、阳极膜三个方面概述了近年来薄膜锂电池关键材料的研究进展。阴极膜方面LiCoO2依旧是研究的热点,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,研究多集中在循环效能的提高。在薄膜锂电池结构方面,三维结构将是今后研究的一个重要方向。     

全固态薄膜锂微电池的研究进展

介绍了全固态薄膜锂微电池的研究进展以及分类和一般结构;详述了全固态薄膜锂微电池正极材料薄膜的制备技术和发展现状.从工作原理和获得薄膜的物理化学性能等各方面,对这些技术进行了分析和比较.对其研究方向进行了展望.     

全固态锂硫电池电极及电解质膜的制备及性能研究

全固态锂硫电池(ASSLSBs)兼具高能量密度与高安全性,被认为是最具潜力的下一代储能体系候选者之一,然而目前实验室使用的粉末冷压技术并不适合实际应用。因此,开发合适的工艺大规模制备固态电解质膜以及复合正极对促进全固态锂硫电池的实际化应用具有重要意义。以二甲苯作为溶剂,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)作为粘结剂,通过浆料涂布工艺制备了具有高离子电导率(4.7×10^-4S/cm)的自支撑硫化物固态电解质膜以及高硫含量(50%质量分数)、高硫载量(4～5 mg/cm²)的复合硫正极极片,并研究了其性能。研究表明：SEBS质量分数为3%时,电解质膜兼具柔性及高离子电导率;SEBS质量分数为1%的复合硫正极极片表现出良好的电化学性能。使用固态电解质膜与复合正极极片组装的全固态锂硫电池首次放电比容量可达742.9 mAh/g。     

金属锂蓄电池负极-电解液相容性研究进展

综述了目前金属锂蓄电池负极-电解液相容性的研究现状。系统地阐述了钝化膜即固体电解质相界面膜(SEI膜)对锂电极性能的影响、SEI膜的结构与组成、SEI膜的形成机制以及锂盐、溶剂种类对锂溶解-沉积过程的影响。最后详尽论述了在目前最佳电解液体系中,锂电极SEI膜的组成、充放电电流密度对其性能的影响以及容量衰减机制。     

锂蓄电池PEO基全固态聚合物电解质研究进展

从提高锂蓄电池聚环氧乙烷(PEO)基全固态聚合物电解质的电导率、锂离子迁移数和改善电解质与锂电极之间的界面稳定性三个方面介绍了其研究进展。复合聚合物电解质的机械性能和电化学性能都有较大的提高,有利于实现锂蓄电池的商品化。此外,还讨论了PEO基全固态聚合物电解质的导电机理和界面稳定机理,特别是无机陶瓷粉末的加入对提高电解质电导率和界面稳定性等方面的作用机理。     

最新电池专业标准

1.IEC 61960-2003含碱性或其它非酸性电解质的蓄电池和蓄电池组,便携式锂蓄电池和蓄电池组;2.IEC 61960-2 Corrigendum 1-2002便携式锂蓄电池和蓄电池组,第2部分:锂蓄电池组;3.GB/T20042.1-2005质子交换膜燃料电池术语;     

薄膜锂电池SnOx阳极材料研究进展

锡基氧化物(SnOx)作为全固态薄膜锂离子电池的阳极材料具有熔点高、比容量大、性能稳定、安全性好、易于制备等优点受到人们的重视。介绍了SnOx阳极薄膜的特点,分析了SnOx的贮锂机理,重点评述了不同方法制备SnOx薄膜的结构和电化学性能,旨在进一步优化高性能锂离子电池阳极薄膜的制备过程,为全固态薄膜锂离子电池性能改善提供借鉴和启发。     

磁性薄膜高频特性研究进展

对国内外近年来在磁性薄膜高频特性的研究进展进行了较为系统的总结.包括单层膜到多层膜的转变促进高频特性的改善;不同材料对(金属层/绝缘层)对多层膜高频特性的影响;一些特殊材料薄膜的高频特性;退火效应对磁性薄膜高频特性的影响;薄膜的微结构和薄膜特性的关系等几方面.     

用溶胶-凝胶法制备锂离子蓄电池材料

为了论证溶胶 凝胶工艺应用于锂离子蓄电池材料合成的可行性 ,综述了该工艺在锂离子蓄电池材料合成方面的最新进展。用该方法制备的正极材料氧化钴锂的可逆电容量可达 1 5 0mAh·g-1,氧化镍锂可达 1 6 0mAh·g-1以上 ,氧化锰锂可达 1 30mAh·g-1,氧化钒可达 41 0mAh·g-1,负极材料锡的氧化物的容量可达 6 0 0mAh·g-1,它们与用通常的固相反应所得的材料相比 ,电化学性能有明显的提高 ,该方法还将促进新型的全固态锂离子蓄电池的发展。     

薄膜锂电池的研究进展

适应微系统的需要发展起来的薄膜锂电池,具有很高的比容量和很长的循环寿命,是真正的全固态电池.集成到微电子线路板上,使其应用非常广泛.概述了薄膜锂电池的基本制备工艺、应用领域和薄膜锂电池的研究及产业化的状况.     

薄膜锂电池制备工艺现状

随着无线电通讯和集成光电路的迅速发展 ,在很多电子设备上都要求有独立的高性能微型电源。薄膜锂电池作为一种重要的微型能源形式 ,正在受到越来越多的关注和研究。概述了国际上目前制备薄膜锂电池的阴极膜、阳极膜和电解质膜过程中所采用的各种工艺手段 ,从工作原理、采用的材料与设备、得到的膜的物理化学性能等各个方面对这些工艺方法进行了分析、比较及评价     

Characteristics of thin film supercapacitor with ruthenium oxide electrode and Ta2O5+x solid oxide thin film electrolyte

We report findings related to a solid-state thin film supercapacitors (TFSCs) fabricated with ruthenium oxide electrodes and hydrogen doped tantalum oxide electrolyte in order to investigate a feasibility for solid oxide thin film electrolyte in all solid state micropower sources with hydrogen conducting electrolyte. The TFSCs in this study has a cell structure of RuO₂/Ta₂O₅/RuO₂/Pt. Radio frequency, off-axis r.f. sputtering deposition of a Ta₂O₅ thin film was performed on the bottom amorphous RuO₂ electrode which was deposited by an on-axis direct current reactive sputtering, within hydrogen atmosphere to enhance the concentration of mobile proton (H⁺) ions. Scanning electron microscopy (SEM) measurements reveal that the RuO₂/Ta₂O₅/RuO₂ hetero-interfaces have no inter-diffusion problems. Room temperature charge–discharge measurements with constant current clearly reveal typical supercapacitor behavior. Also, owing to the fast diffusion of H⁺ ions within the Ta₂O₅ lattice without any structural deterioration, the capacitance per volume of RuO₂/Ta₂O₅/RuO₂/Pt TFSCs was maintained to be constant during above 800 cycles. This result indicated that the solid oxide thin film has possibility as the solid proton conducting electrolyte for all solid state micropower sources.     

磁控溅射在锂离子电池正极中应用的进展

综述了磁控溅射技术应用于薄膜锂离子电池正极材料制备与掺杂改性的研究进展.分别讨论了LiCoO2、V2O5、LiMn2O4、LiNiO2及其掺杂物等薄膜正极的制备与改性及所得电极材料的电化学性能,并对研究方向做了简单的评述.     

钛酸锶铅铁电薄膜的制备、应用及其研究进展

综述了钛酸锶铅(PST)铁电薄膜目前最常用的4种制备工艺:溶胶-凝胶(Sol_gel)法、磁控溅射(Magnetron Sput-tering)、脉冲激光沉积(PLD)和金属有机化学气相沉积(MOCVD),并简要介绍了PST目前的研究进展以及PST薄膜在铁电移相器、动态随机存储器(DRAM)和热释电红外探测器方面的应用,提出了发展展望。     

新型钽酸锂薄膜热释电系数测试研究

用溶胶-凝胶法在导电的Pt／Ti／SiO2／Si衬底上制备了一种1μm厚的新型钽酸锂薄膜;采用直流电压对新制备的薄膜进行了极化;选择了电荷积分法,设计了与钽酸锂薄膜阻抗匹配的测试电路,组建了新的水浴搅拌加热的热释电系数测试系统,完成了薄膜的热释电系数测试。测试结果表明,钽酸锂薄膜有较好的热释电特性,在6V、15min极化条件下,测得热释电系数为122．8μC／m^2K,测试精度为1．14％,说明新开发的测试系统对新材料热释电系数测试具有重要的实用价值。实验误差分析表明,采用适合的搅拌速度和加热功率、采用更高精度的温度传感器,设计完全匹配的测试电路,是进一步提高钽酸锂薄膜热释电系数测试精度的最有效途径。