全固态薄膜锂离子二次电池的研究进展

刘永泽

摘 要：全固态薄膜锂离子二次电池具有较高的安全性、重量较轻、能量密度较高、而且使用寿命较长，在一些微电池系统领域有着较好作用，具有较高的应用价值。在许多信息工业以及一些微型加工工业中，基于工业特性，对电池系统提出了较高要求，一般的电池往往不具有较高的安全性，而且能量密度不足，难以保障工业的顺利进行。全固态薄膜锂离子二次电池则能较好解决工业操作过程中的电池问题，具有较好作用。本文主要对全固态薄膜锂离子二次电池的研究进展进行分析，提出了一些建议。

关键词：全固态薄膜锂离子二次电池；研究；进展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.009

在社会经济的推动下，我国的电池行业得到了较好发展，全固态薄膜锂离子二次电池也有了较大进步，在实际应用中发挥出了较好作用。在电池方面，只有具备较高的能量密度、安全性、可靠性等要素才能更好在工业各环节操作中发挥重要作用，但是很多电池并不具備较好的性能，在应用过程中容易出现多种隐患。全固态薄膜锂离子二次电池则具有较高性能、使用寿命长，因此，技术人员可以将其应用微电池系统中，能够起到较好作用。

1 全固态薄膜锂离子二次电池分析

在实际生活中，薄膜锂离子结构的设计质量与全固态薄膜锂离子二次电池的整体性能有着紧密联系，如果结构设计质量不高，将直接对全固态薄膜锂离子二次电池的使用寿命、能量密度等优势有着重大影响，因此，基于薄膜锂离子结构设计的重要性，技术人员必须对其结构进行有效优化，这样才能更好保障全固态薄膜锂离子二次电池的应用性能。在实际情况中，薄膜锂离子结构的种类较多，一些技术人员设计出了电池叠层结构，在这种结构中，需在衬底中对阴阳极电流收集极薄膜进行沉积，主要为两层；之后再对阴极进行沉积；然后对固体电解质以及阳极薄膜进行沉积，最后对保护层进行涂抹，以保障全固态薄膜锂离子二次电池的正常运作。有些技术人员对薄膜锂离子电池结构进行了简化，在对相应的薄膜电池材料进行沉积后，设计了两个引线端子，方便薄膜电池进行连接，这种结构对电池的有效面积进行了扩大，对全固态薄膜锂离子二次电池的性能进行了提高。

2 全固态薄膜锂离子二次电池研究进展分析

与一般电池相比，全固态薄膜锂离子二次电池有着较高的安全性，整体运作性能也更优良，具有较高的应用价值。在全固态薄膜锂离子二次电池中，薄膜材料的质量决定着电池的运作效果，因此，保障薄膜材料的质量至关重要。

2.1 全固态薄膜锂离子二次电池正极薄膜材料

在实际生活中，全固态薄膜锂离子二次电池的正极薄膜材料较多，包括LiCoO2、V2O5、LiNiO2、LiMn2O4等。LiCoO2有着较高的比容量、其循环功能较强，在实际应用中能发挥出一定效果。有些技术人员研制出了多晶态LiCoO2薄膜，这种薄膜比容量较低，而且循环功能也较差，运作时度温度有着较高要求；而有些技术人员对偏压进行了应用，较好保障了薄膜的循环性能，而且比容量较高。虽然这种材料具有一定优势，但是其有着较高的应用成本，而且很容易造成环境污染，所以在发展过程中出现了较多问题。

与LiCoO2相比，LiMn2O4有着较为丰富的资源，而且安全性及环保性更高，所以具有较大的发展潜力。一些技术人员研制出的LiMn2O4薄膜具有密度高、无裂缝等特性，能够较好提高全固态薄膜锂离子二次电池的容量以及性能，在实际应用效果较好。但是在实际情况中，LiMn2O4材料使用寿命较短，而且容量具有一定衰减性，因此，其发展过程也受到了较大限制。

2.2 全固态薄膜锂离子二次电池负极薄膜材料

以往主要应用金属锂薄膜作为全固态薄膜锂离子二次电池的负极材料，由于这种材料有着较高的比容量，而且电位较低，所以有着广泛应用；但是在实际情况中，金属锂薄膜也存在着一些劣势，其熔点较低，而且安全性较差，所以在实际发展中受到了较多限制。有些技术人员对碳基、硅基等材料进行了应用，起到了一定效果，但是这些材料均存在着一些化学问题，难以普遍使用。有些技术人员对Li4Ti5O12进行了应用，这种材料有着较好的热稳定性，而且循环功能较好，具有较大的发展潜力。

2.3 全固态薄膜锂离子二次电池固体电解质薄膜材料

全固态薄膜锂离子二次电池中固体电解质薄膜材料有着重要作用，对电池的化学性能有着较大影响。有些技术人员研制出了非晶态的Li2.2V0.54Si0.46O3.4薄膜，具有较高的离子电导率，能达到2.6*20-6S/cm，能起到较好作用。有些技术人员对射频磁控溅射方法进行了应用，研制出了非晶态的LiPON薄膜，其离子电导率比非晶态的Li2.2V0.54Si0.46O3.4薄膜高，实用性较强。

3 结束语

在实际生活中，全固态薄膜锂离子二次电池有着较多优势，包括能量高、电压高、使用寿命长、无污染等，在电子信息工业、微型加工工业中有着广泛应用，并起到了较好效果，促进了多种行业的发展。因此，基于全固态薄膜锂离子二次电池的发展潜力，技术人员需加强对其的研究，提高其整体运作性能，并将其应用进多种行业，充分发挥出全固态薄膜锂离子二次电池的作用，从而更好为社会服务。

参考文献：

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