Amorfni LiSiON tankoslojni elektrolit

Avtor:XIA Qiuying, SUN Shuo, ZAN Feng, XU Jing, XIA Hui

Šola za znanost in inženirstvo materialov, Univerza za znanost in tehnologijo Nanjing, Nanjing 210094, Kitajska

Povzetek

Povsem polprevodniška tankoplastna litijeva baterija (TFLB) velja za idealen vir energije za mikroelektronske naprave. Vendar razmeroma nizka ionska prevodnost amorfnega elektrolita v trdnem stanju omejuje izboljšanje elektrokemične učinkovitosti za TFLB. V tem delu so tanki filmi amorfnega litijevega silicijevega oksinitrida (LiSiON) pripravljeni z magnetronskim razprševanjem kot elektrolit v trdnem stanju za TFLB. Z optimiziranimi pogoji nanašanja ima tanek film LiSiON visoko ionsko prevodnost 6,3×10-6 S∙cm-1 pri sobni temperaturi in široko napetostno okno nad 5 V, zaradi česar je primeren tankoslojni elektrolit za TFLB. MoO3/LiSiON/Li TFLB je izdelan na osnovi tankoslojnega elektrolita LiSiON z veliko specifično kapaciteto (282 mAh∙g-1 pri 50 mA∙g-1), zmogljivostjo dobre hitrosti (50 mAh∙g -1 pri 800 mA∙g-1) in sprejemljivo življenjsko dobo cikla (78,1 % ohranjanje zmogljivosti po 200 ciklih), kar dokazuje izvedljivost tega elektrolita za praktično uporabo.

Ključne besede:LiSiON; tankoslojni elektrolit; popolnoma polprevodniška litijeva baterija; tankoslojna baterija

Hiter razvoj mikroelektronske industrije, kot so mikroelektromehanski sistemi (MEMS), mikro senzorji, inteligentne kartice in mikro medicinske naprave za vsaditev, vodi v vse večje zahteve po integriranem shranjevanju energije mikro velikosti.^[1,2]. Med razpoložljivimi baterijskimi tehnologijami velja polprevodniška tankoslojna litijeva baterija (TFLB) za idealen vir energije za mikroelektronske naprave zaradi visoke varnosti, majhnosti, zasnove na čipu, dolge življenjske dobe in nizke stopnja samopraznjenja. Kot ena od ključnih komponent v TFLB ima trdni tankoslojni elektrolit ključno vlogo pri določanju lastnosti TFLB^[3]. Zato je razvoj visoko zmogljivega polprevodniškega tankoslojnega elektrolita vedno pomemben cilj za razvoj TFLB. Trenutno je najbolj razširjen elektrolit v TFLB amorfni litijev fosforjev oksinitrid (LiPON), ki ima zmerno ionsko prevodnost (2×10-6 S∙cm-1), nizko elektronsko prevodnost (~{{5 }} S∙cm-1), široko napetostno okno (~5,5 V) in dobra kontaktna stabilnost z litijem^[4,5]. Vendar pa je njegova ionska prevodnost razmeroma nizka, kar ovira prihodnji razvoj visokozmogljivih TFLB za prihajajočo dobo interneta stvari (IoT).^[6]. Zato je nujno razviti nove tankoslojne elektrolite s povečano ionsko prevodnostjo, kot tudi velikim napetostnim oknom in dobro kontaktno stabilnostjo z litijem za naslednjo generacijo TFLB.

Med različnimi anorganskimi elektrolitnimi materiali v trdnem stanju so bili sistem trdnih raztopin Li2O-SiO2 in njihove devterogene faze identificirani kot potencialni tankoslojni elektroliti zaradi svojih hitrih tridimenzionalnih litijevih prevodnih kanalov^[7]. Na primer, Chen, et al.^[8]poroča, da ima Al substituiran Li4.4Al0.4Si0.6O4-0.3Li2O trden elektrolit visoko ionsko prevodnost 5,4×10-3 S∙cm{{12} } pri 200 stopinjah. Adnan, et al.^[9] ugotovili, da ima spojina Li4Sn0.02Si0,98O4 največjo vrednost prevodnosti 3,07×10-5 S∙cm-1 pri sobni temperaturi. Vendar so se prejšnja dela na elektrolitskih sistemih Li2O-SiO2 večinoma osredotočala na praškaste materiale z visoko kristaliničnostjo, medtem ko so poročali o zelo omejenem delu na njihovih amorfnih tankoslojnih dvojnikih za TFLB. Ker je TFLB običajno izdelan z nanašanjem tankih filmov katode, elektrolita in anode plast za plastjo, je treba film elektrolita pripraviti pri relativno nizki temperaturi, da se izognemo neugodnim interakcijam med katodo in elektrolitom, ki povzročijo razpoke in kratek stik TFLB^[1,2]. Tako je razvoj elektrolita Li2O-SiO2 z amorfno lastnostjo, pripravljen pri nizki temperaturi, pomemben za TFLB. Čeprav nedavno delo^[6] kaže, da je mogoče z amorfnim tankim filmom Li-Si-PON doseči visoko prevodnost litijevega iona 2,06×10-5 S∙cm-1, njegova kontaktna stabilnost z elektrodami in elektrokemijska stabilnost v TFLB pa še nista preiskati. Zato je zelo pomembno razviti visoko zmogljiv tankoslojni elektrolit na osnovi Li2O-SiO2 in prikazati njegovo dejansko uporabo v TFLB.

V tem delu je bil tanek film amorfnega litijevega silicijevega oksinitrida (LiSiON) pripravljen z radiofrekvenčnim (RF) magnetronskim razprševanjem pri sobni temperaturi in raziskan kot elektrolit v trdnem stanju za TFLB. Moč razprševanja in pretok delovnega plina N2/Ar sta bila optimizirana za dosego najboljših pogojev nanašanja za tanko plast LiSiON. Poleg tega je bila za prikaz uporabnosti optimiziranega elektrolita LiSiON za TFLB izdelana polna celica MoO3/LiSiON/Li in sistematično raziskana njena elektrokemijska učinkovitost.

1 Eksperimentalno

1.1 Priprava tankih plasti LiSiON

Tanke plasti LiSiON so bile pripravljene z RF magnetronskim razprševanjem (Kurt J. Lesker) z uporabo tarče Li2SiO3 (premera 76,2 mm) pri sobni temperaturi 12 ur. Pred nanašanjem je bil tlak v komori zmanjšan na manj kot 1 × 10-5 Pa. Razdalja od tarče do podlage je bila 10 cm. Vzorci, odloženi pod RF močjo 80, 100 in 120 W pri pretoku 90 sccm N2, so označeni kot vzorec LiSiON-80N9, LiSiON-100N9 in LiSiON-120N9, oz. In vzorci, odloženi pod RF močjo 100 W pri pretoku 90 sccm N2 in 10 sccm Ar, 90 sccm N2 in 50 sccm Ar, 50 sccm N2 in 50 sccm Ar, so označeni kot vzorec LiSiON- 100N9A1, LiSiON -100N9A5 oziroma LiSiON-100N5A5.

1.2 Priprava MoO3/LiSiON/Li TFLB

Film MoO3 je bil pripravljen z enosmernim (DC) reaktivnim magnetronskim razprševanjem (Kurt J. Lesker) z uporabo tarče Mo iz čiste kovine (premera 76,2 mm) v skladu z našim prejšnjim poročilom^[10]. Razdalja od tarče do substrata je bila 10 cm, DC razpršilna moč pa je bila 60 W. Odlaganje je bilo izvedeno pri temperaturi substrata 100 stopinj 4 ure pri pretoku 40 sccm Ar in 10 sccm O2, z in situ žarjenjem obdelava pri 450 stopinjah 1 uro. LiSiON-100N9A1 je bil nato odložen na film MoO3 kot elektrolit. Po tem je bil kovinski litijev film debeline približno 2 μm nanesen na film LiSiON z vakuumskim termičnim izparevanjem (Kurt J. Lesker). Končni korak izdelave je vključeval odlaganje Cu tokovnega zbiralnika in postopek inkapsulacije.

1.3 Karakterizacija materiala

Kristalne strukture vzorcev smo karakterizirali z rentgensko difrakcijo (XRD, Bruker D8 Advance). Morfologijo in mikrostrukturo vzorcev smo karakterizirali z vrstičnim elektronskim mikroskopom z emisijami polja (FESEM, FEI Quanta 250F), opremljenim z energijsko disperzijsko rentgensko spektroskopijo (EDS). Elementno sestavo vzorcev smo analizirali z masno spektrometrijo z induktivno sklopljeno plazmo (ICP-MS, Agilent 7700X). Kemična sestava in informacije o vezavi vzorcev so bile izmerjene z rentgensko fotoelektronsko spektroskopijo (XPS, Escalab 250XI, Thermo Scientific).

1.4 Elektrokemične meritve

Ionska prevodnost tankoslojnega elektrolita LiSiON je bila izmerjena z uporabo sendvič strukture Pt/LiSiON/Pt. Meritve vzorcev z elektrokemično impedančno spektroskopijo (EIS) (od 1000 kHz do 0,1 Hz s potencialno amplitudo 5 mV) in ciklično voltametrijo (CV) so bile izvedene na elektrokemijski napravi Biologic VMP3. delovna postaja. Galvanostatično merjenje naboja/praznjenja (GCD) MoO3/LiSiON/Li TFLB je bilo izvedeno z uporabo akumulatorskega sistema Newware BTS4000 v predalu za rokavice, napolnjenem z argonom, pri sobni temperaturi. Za določitev masne obremenitve elektrode je bila uporabljena Sartoriusova analitična tehtnica (CPA225D, z ločljivostjo 10 ug), masna obremenitev filma MoO3 pa je približno 0,4 mg∙cm-2.

2 Rezultati in razprava

Kot je prikazano na optični sliki, vstavljeni na sliki 1 (a), je bila za pripravo tankega filma LiSiON uporabljena tarča Li2SiO3. Rezultat XRD na sliki 1(a) razkriva, da je tarča sestavljena iz glavne faze Li2SiO3 (JCPDS 83-1517) in manjše faze SiO2. Meritev ICP-MS kaže, da je atomsko razmerje Li : Si približno 1,79 : 1 v tarči. Transparenten amorfni tanek film je bil pridobljen za tipičen vzorec LiSiON-100N9A1 po razprševanju tarče (slika 1(b)). Debelina tipičnega vzorca LiSiON-100N9A1, izmerjena iz slike prečnega prereza FESEM na sliki 1(c), je približno 1,2 μm, kar kaže na hitrost rasti približno 100 nm∙h-1 pod tem stanje. Kot je prikazano na sliki FESEM v pogledu od zgoraj na sliki 1(d), je površina tankega filma LiSiON zelo gladka in gosta brez razpok ali lukenj, zaradi česar je primeren trden elektrolit za TFLB, da se izognemo bližnjicam in varnostnim težavam.

Slika 1 (a) XRD vzorec in optična slika tarče Li2SiO3; (b) XRD vzorec in optična slika tipičnega vzorca LiSiON- 100N9A1; (c) Prečni prerez in (d) slike FESEM v pogledu od zgoraj tipičnega vzorca LiSiON-100N9A1

Analiza XPS je bila izvedena, da bi raziskali kemično sestavo in informacije o vezavi tarče Li2SiO3 in tipičnega vzorca LiSiON-100N9A1. Pregledni skenirani spektri XPS na sliki 2(a) razkrivajo prisotnost elementov Li, Si in O v tarči Li2SiO3 ter uvedbo elementa N v tankem filmu LiSiON. Atomsko razmerje N : Si v tankem filmu LiSiON je približno 0,33 : 1 glede na rezultat XPS. V kombinaciji z ustreznim atomskim razmerjem (1,51 : 1), pridobljenim z meritvijo ICP-MS, je stehiometrija tipičnega vzorca LiSiON-100N9A1 določena na Li1,51SiO2,26N0.33. V primerjavi z enim vrhom Si-Si (103,2 eV) v spektru XPS na ravni jedra Si2p tarče Li2SiO3 (slika 2(b)) je mogoče opaziti dodatni vrh Si-N (101,6 eV) iz tankega filma LiSiON , kar kaže na pojav nitriranja v LiSiON^[11,12]. XPS spekter O1s na ravni jedra tarče Li2SiO3 na sliki 2(c) prikazuje dve vezni okolji: 531,5 eV izvira iz SiOx in 528,8 eV, dodeljenih Li2O. Po nanosu je mogoče opaziti dodatno komponento, ki se je pojavila pri 530,2 eV s tankim filmom LiSiON, ki ga lahko pripišemo nepremostitvenemu kisiku (On) v silikatu^[13,14]. Spekter XPS na ravni jedra N1s tankega filma LiSiON na sliki 2(d) je mogoče dekonvoluirati v tri vrhove, vključno s 398,2 eV za vez Si-N, 396,4 eV za Li3N in 403,8 eV za nitritne vrste NO{{11} }, kar dodatno potrjuje vključitev N v omrežje LiSiON^[14,15,16]. Kot je shematično prikazano na sliki 2(e), lahko vključitev N v omrežje LiSiON tvori bolj navzkrižno povezano strukturo, kar je koristno za hitro prevodnost litijevega iona^[6,17].

Slika 2 (a) Pregledno skeniranje, (b) nivo jedra Si2p, (c) nivo jedra O1s in (d) spektri XPS na ravni jedra N1s tarče Li2SiO3 in tipičnega vzorca LiSiON-100N9A1; (e) Shematski prikaz spremembe delne strukture iz Li2SiO3 v LiSiON z vključitvijo N

Za optimizacijo ionske prevodnosti in elektrokemijske stabilnosti tankih plasti LiSiON smo primerjali različne tanke plasti LiSiON, nanesene pri različnih močeh razprševanja, in tokove delovnega plina glede na njihovo ionsko prevodnost in napetostna okna. Nyquistove ploskve tankih plasti LiSiON pri sobni temperaturi so prikazane na sliki 3(a), ustrezna Pt/LiSiON/Pt sendvič struktura in ekvivalentno vezje pa sta prikazana na sliki 3(b). Kot smo opazili, Nyquistove ploskve kažejo en sam polkrog in rep dielektrične kapacitivnosti, kar je značilno za prevodni dielektrik s tanko plastjo z množičnim relaksacijskim procesom, stisnjenim med blokirne kontakte^[17]. Ionske prevodnosti (σi) tankih plasti LiSiON je mogoče izračunati z uporabo enačbe. (1).

σi=d/(RA)

Slika 3 (a) Spektri elektrokemijske impedančne spektroskopije (EIS) tankih plasti LiSiON, nanesenih pod različnimi pogoji; (b) Shematska ponazoritev sendvič strukture Pt/LiSiON/Pt in ustreznega ekvivalentnega vezja; (c) CV krivulje tankih plasti LiSiON, odloženih pod različnimi pogoji; (d) Kronoamperometrična krivulja vzorca LiSiON-100N9A1

kjer je d debelina filma, A je efektivna površina (približno 1 cm2) in R je odpornost filma, ocenjena iz izmerjenega Nyquistovega grafa. Izračunane ionske prevodnosti za te tanke plasti LiSiON so primerjane v tabeli 1. Kot je bilo ugotovljeno, se ionska prevodnost tanke plasti LiSiON, nanesene pri konstantnem pretoku 90 sccm N2, povečuje z naraščajočo močjo razprševanja z 80 W na 100 W, nato pa pada. ko se moč razprševanja dodatno poveča na 120 W, kar je podobno prejšnjemu poročilu o elektrolitu LiPON^[18]. Očitno povečanje ionske prevodnosti je mogoče opaziti, ko se spodbuja razmerje N2 v delovnem plinu pri konstantni moči razprševanja 100 W, kar je mogoče pripisati povečani količini vgrajenega dušika v LiSiON z ugodnejšim okoljem za litijeve ione. gibanje^{[5, 18]}. Opazno je, da imata vzorca LiSiON- 100N9 in LiSiON-100N9A1 najvišji ionski prevodnosti 7,1×10-6 oziroma 6,3×10-6 S∙cm-1 , ki sta očitno višja od dobro znanega LiPON (~2×10-6 S∙cm-1), predhodno poročanega amorfnega LiNbO3 (~1×10-6 S∙cm{{19} })^[19], LiBON (2,3×10-6 S∙cm-1)^[20], Li-V-Si-O (~1×10-6 S∙cm-1)^[21], Li-La-Zr-O (4×10-7 S∙cm-1)^[22]in Li-Si-PO (1,6×10-6 S∙cm-1)^[23]elektrolitske filme, ki razkrivajo, da je amorfni tanki film LiSiON konkurenčen kandidat kot elektrolit za TFLB. Visoko ionsko prevodnost tankega filma LiSiON lahko pripišemo vključitvi N v tanek film in tvorbi vezi Si-N namesto vezi Si-O, kar vodi do bolj mrežaste anionske mreže za lažjo mobilnost litijevih ionov^{[17, 24]}. Elektrokemično stabilna napetostna okna tankih plasti LiSiON so bila ovrednotena z merjenjem CV pri hitrosti skeniranja 5 mV∙s-1 z napetostjo do 5,5 V. Treba je poudariti, da je vpliv pogojev nanašanja na napetost okno filmov LiSiON se spreminja, česar trenutno ni mogoče razložiti z jasnim mehanizmom, ker v prejšnjih poročilih ni ustreznih raziskav o tankoplastnem elektrolitu^[18,24-25]. Kljub temu vzorca LiSiON-100N9A1 in LiSiON- 100N5A5 v primerjavi s sliko 3(c) in tabelo 1 kažeta najširša okna napetosti ~50 in ~5,2 V , ki so blizu elektrolitu LiPON. Zato je bil ob upoštevanju ionske prevodnosti in napetostnega okna izbran vzorec LiSiON- 100N9A1 za nadaljnje preiskave in izdelavo celotne celice. Za raziskovanje prenosnega števila litijevega iona (τi) in elektronske prevodnosti (σe) vzorca LiSiON-100N9A1 je bila dodatno izvedena kronoamperometrija pri konstantni napetosti 10 mV (slika 3(d)). τi se lahko izračuna z enačbo. (2).

τi=(Ib-Ie)/Ib

kjer je Ib začetni polarizacijski tok, Ie pa stacionarni tok^[18]. Izračunano je bilo, da je τi 0,998, kar je blizu 1, kar kaže, da prevodnost litijevih ionov absolutno prevladuje v elektrolitu. τi je določen z mešanim učinkom prevodnosti ionov in elektronov^[24], ki se lahko izrazi z enačbo. (3).

τi=σi/(σi+σe)

Tako je σe vzorca LiSiON-100N9A1 izračunan na 1,26×10-8 S∙cm-1, kar je zanemarljivo v primerjavi z njegovo ionsko prevodnostjo.

Tabela 1 Primerjava prevodnosti litijevega iona in napetostnih oken tankih plasti LiSiON, nanesenih pod različnimi pogoji

Za preverjanje izvedljivosti optimiziranega vzorca LiSiON{{0}}N9A1 za uporabo TFLB je bil nadalje izdelan MoO3/LiSiON/Li TFLB. Slika prečnega prereza FESEM in ustrezne slike kartiranja EDS MoO3/LiSiON/Li TFLB so prikazane na sliki 4(a). Kot smo opazili, sta katoda MoO3 (debelina približno 1,1 μm) in anoda Li dobro ločeni z elektrolitom LiSiON, elektrolit LiSiON pa ima tesne kontaktne vmesnike s katodo in anodo. Slika 4(b) prikazuje tipično CV krivuljo TFLB pri hitrosti skeniranja 0,1 mV∙s-1 med 1.5-3,5 V, ki prikazuje par dobro definiranih redoks vrhov pri približno 2,25 in 2,65 V, kar ustreza vstavitvi litijevega iona v in ekstrakciji iz MoO3^[10]. Slika 4(c) prikazuje začetne 3 galvanostatske krivulje naboja/praznjenja TFLB pri gostoti toka 50 mA∙g-1 (20 μA∙cm-2, glede na maso filma MoO3 ). Kot smo opazili, TFLB zagotavlja začetne kapacitete polnjenja/praznjenja 145/297 mAh∙g-1 (58/118,8 μAh∙cm-2). Po 2. ciklu je TFLB dosegel enakomerno ciklično obnašanje z visoko reverzibilno specifično kapaciteto 282 mAh∙g-1. Hitrost delovanja TFLB pri različnih gostotah toka je prikazana na sliki 4 (d). Nepopravljivo izgubo zmogljivosti TFLB v začetnih nekaj ciklih pri nizki gostoti toka lahko pripišemo ireverzibilnemu faznemu prehodu v MoO3, pridobljenem z vstavitvijo litija^[26]. Stabilne zmogljivosti praznjenja približno 219, 173, 107 in 50 mAh∙g-1 so opažene pri 100, 200, 400 oziroma 800 mA∙g-1, kar kaže na dobro zmogljivost hitrosti. Za ovrednotenje elektrokemijske stabilnosti TFLB je bila učinkovitost cikla nadalje izvedena pri gostoti toka 200 mA∙g-1 (slika 4(e)). TFLB lahko obdrži 78,1 % svoje začetne zmogljivosti praznjenja po 200 ciklih, Coulombic učinkovitost pa je blizu 100 % za vsak cikel, kar razkriva sprejemljivo elektrokemijsko stabilnost elektrolita LiSiON. Meritve EIS so bile nadalje izvedene pri napetosti odprtega tokokroga, da bi raziskali vmesnik elektrolit/elektroda v TFLB pri različnih številkah ciklov, ustrezne Nyquistove ploskve z enakovrednim vezjem pa so prikazane na sliki 4(f). Kot smo opazili, MoO3/LiSiON/Li TFLB kaže podoben spekter EIS, ki je sestavljen iz dveh polkrogov v visokofrekvenčnem območju v svežem stanju kot spekter MoO3/LiPON/Li TFLB v našem prejšnjem delu^[10], kar kaže, da je medfazni upor Li/LiSiON zanemarljiv v primerjavi z vmesnikom LiSiON/MoO3^[20]. Prvi majhen polkrog v Nyquistovih grafih je pripisan ionski prevodnosti ionov Li+ v elektrolitu LiSiON, medtem ko drugi veliki polkrog ustreza procesu prenosa naboja na vmesniku LiSiON/MoO3^[27,28]. Opozoriti je treba, da se prvi majhen polkrog redko spremeni med cikli, kar kaže na relativno dobro ciklično stabilnost elektrolita LiSiON. Vendar pa se drugi polkrog postopoma širi, ko se število ciklov razvija, kar razkriva povečano medfazno odpornost LiSiON/MoO3 med cikliranjem, kar bi lahko bil glavni razlog za zmanjševanje zmogljivosti TFLB^[29]. Omeniti velja, da to delo uspešno uporablja elektrolit LiSiON za izdelavo TFLB in prvič dokazuje dober medfazni stik LiSiON tako s katodo MoO3 kot z litijevo anodo. Poleg tega velika specifična zmogljivost, dobra zmogljivost hitrosti in sprejemljiva zmogljivost cikla MoO3/LiSiON/Li TFLB dokazujejo, da je tanek film LiSiON dobro uporaben kot elektrolit za TFLB.

Slika 4 (a) Slika prečnega prereza FESEM in ustrezne slike kartiranja EDS MoO3/LiSiON/Li TFLB; (b) Tipična krivulja CV, (c) začetne tri krivulje polnjenja/praznjenja, (d) zmogljivost hitrosti, (e) zmogljivost cikla in (f) spektri EIS pri različnih številkah ciklov MoO3/LiSiON/Li TFLB z vzorcem LiSiON -100N9A1 kot elektrolit

3 Sklepi

Če povzamemo, amorfni tankoslojni elektrolit LiSiON je bil uspešno pripravljen z RF magnetronskim razprševanjem z uporabo tarče Li2SiO3 s pretokom plina N2/Ar. Optimiziran tanek film LiSiON, nanesen pod RF močjo 100 W pri pretoku 90 sccm N2 in 10 sccm Ar, ima gladko površino, gosto strukturo, visoko ionsko prevodnost (6,3×10-6 S∙cm-1) , in široko napetostno okno (5 V), zaradi česar je obetaven elektrolitski material za TFLB. Še pomembneje je, da je bil z uporabo elektrolita LiSiON prvič uspešno dokazan MoO3/LiSiON/Li TFLB z visoko specifično zmogljivostjo (282 mAh∙g-1 pri 50 mA∙g-1), dobro hitrost delovanja (50 mAh∙g-1 pri 800 mA∙g-1) in sprejemljivo stabilnost cikla (78,1-odstotna ohranitev zmogljivosti po 200 ciklih). Pričakuje se, da bo to delo prineslo nove priložnosti za razvoj visoko zmogljivega TFLB z uporabo tankoslojnega elektrolita na osnovi Li2O-SiO2.

Reference

[1] MOITZHEIM S, PUT B, VEREECKEN P M. Napredek pri 3D tankoslojnih litij-ionskih baterijah. Napredni vmesniki materialov, 2019,6(15):1900805.
[2] XIA Q, ZHANG Q, SUN S et al. Tunelsko medsebojno zraščanje nizov nanoplastov LixMnO2 kot 3D katoda za visoko zmogljive popolnoma polprevodniške tankoslojne litijeve mikrobaterije. Napredni materiali, 2021,33(5):2003524.
[3] DENG Y, EAMES C, FLEUTOT B, et al. Izboljšanje prevodnosti litijevega iona v trdnih elektrolitih z litijevim superionskim prevodnikom (LISICON) z mešanim polianionskim učinkom. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017,9(8):7050-7058.
[4] BATES JB, DUDNEY NJ, GRUZALSKI GR, et al. Izdelava in karakterizacija tankih plasti amorfnega litijevega elektrolita in tankoslojnih baterij za ponovno polnjenje. Journal of Power Sources, 1993, 43(1/2/3):103-110.
[5] BATES J. Električne lastnosti tankih plasti amorfnega litijevega elektrolita. Solid State Ionics, 1992, 53(56): 647-654.
[6] FAMPRIKIS T, GALIPAUD J, CLEMENS O, et al. Odvisnost ionske prevodnosti od sestave v tankoslojnih elektrolitih LiSiPO(N) za polprevodniške baterije. ACS Applied Energy Materials, 2019,2(7):4782-4791.
[7] DENG Y, EAMES C, CHOTARD JN, et al. Strukturni in mehanistični vpogled v hitro prevodnost litij-ionov v trdnih elektrolitih Li4SiO4- Li3PO4. Journal of the American Chemical Society, 2015,137(28):9136-9145.
[8] CHEN R, SONG X. Ionska prevodnost trdnih elektrolitov za sisteme Li4+xMxSi1-xO4-yLi2O (M=Al, B). Journal of the Chinese Chemical Society, 2002, 49:7-10.
[9] ADNAN S, MOHAMED N S. Učinki substitucije Sn na lastnosti keramičnega elektrolita Li4SiO4. Solid State Ionics, 2014,262:559-562.
[10] SUN S, XIA Q, LIU J et al. Samostojni nizi nanolusk s pomanjkanjem kisika -MoO3-x kot 3D katoda za napredne polprevodniške tankoslojne litijeve baterije. Journal of Materiomics, 2019,5(2):229-236.
[11] DING W, LU W, DENG X et al. Študija XPS o strukturi filma SiNx, nanesenega z mikrovalovnim ECR magnetronskim razprševanjem. Acta Physica Sinica, 2009, 58(6):4109-4116.
[12] KIM H, KIM Y. Delno nitriranje Li4SiO4 in ionska prevodnost Li4. 1SiO3. 9N0. 1Ceramics International, 2018,44(8):9058-9062.
[13] MARIKO M, HIDEMASA K, TOMOYUKI O, et al. Analiza SiO anod za litij-ionske baterije. Journal of The Electrochemical Society, 2005,152(10):A2089.
[14] FINGERLE M, BUCHHEIT R, SICOLO S, et al. Reakcija in tvorba plasti prostorskega naboja na vmesniku LiCoO2-LiPON: vpogled v tvorbo napak in poravnavo ravni energije ionov s kombiniranim pristopom površinske znanosti in simulacije. Kemijski materiali, 2017, 29(18):7675-7685.
[15] WEST W, HOOD Z, ADHIKARI S, et al. Zmanjšanje upora pri prenosu naboja na vmesniku med trdnim elektrolitom in elektrodo s pulznim laserskim nanašanjem filmov iz kristalnega vira Li2PO2N. Journal of Power Sources, 2016,312:116-122.
[16] SICOLO S, FINGERLE M, HAUSBRAND R, et al. Medfazna nestabilnost amorfnega LiPON proti litiju: kombinirana teorija funkcij gostote in spektroskopska študija. Journal of Power Sources, 2017,354:124-133.
[17] WU F, LIU Y, CHEN R, et al. Priprava in delovanje novega tankoplastnega elektrolita Li-Ti-Si-PON za tankoplastne litijeve baterije. Journal of Power Sources, 2009,189(1):467-470.
[18] PUT B, VEREECKEN M, MEERSSCHAUT J, et al. Električna karakterizacija ultratankih RF-napršenih plasti LiPON za nanometrske baterije. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016,8(11):7060-7069.
[19] NIINOMI H, MOTOYAMA M, IRIYAMA Y. Prevod Li+ v filmih Li-Nb-O, odloženih s sol-gel metodo. Solid State Ionics, 2016,285:13-18.
[20] SONG S, LEE K, PARK H. Visokozmogljive prilagodljive polprevodniške mikrobaterije na osnovi trdnega elektrolita litijevega borovega oksinitrida. Journal of Power Sources, 2016,328:311-317.
[21] OHTSUKA H, OKADA S, YAMAKI J. Polprevodniška baterija s tankim slojem trdnega elektrolita Li2O-V2O5-SiO2. Solid State Ionics, 1990,40-41:964-966.
[22] Kalita D, Lee S, Lee K et al. Lastnosti ionske prevodnosti amorfnega Li-La-Zr-O trdnega elektrolita za tankoslojne baterije. Solid State Ionics, 2012,229:14-19.
[23] SAKURAI Y, SAKUDA A, HAYASHI A, et al. Priprava amorfnih tankih plasti Li4SiO4-Li3PO4 s pulznim laserskim nanašanjem za polprevodniške litijeve sekundarne baterije. Solid State Ionics, 2011,182:59-63.
[24] TAN G, WU F, LI L, et al. Pripravek za magnetronsko razprševanje tankoslojnih elektrolitov na osnovi litij-aluminij-titanovega fosfata z vgrajenim dušikom za popolnoma polprevodniške litij-ionske baterije. The Journal of Physical Chemistry C, 2012,116(5):3817-3826.
[25] YU X, BATES JB, JELLISON G, et al. Stabilen tankoslojni litijev elektrolit: litijev fosforjev oksinitrid. Journal of The Electrochemical Society, 1997,144(2):524.
[26] KIM H, COOK J, LIN H, et al. Prosta mesta kisika izboljšajo lastnosti psevdokapacitivnega shranjevanja naboja MoO3-x. Nature Materials, 2017, 16: 454-460.
[27] SONG H, WANG S, SONG X et al. Polprevodniške litij-zračne baterije na sončni pogon, ki delujejo pri ekstremno nizkih temperaturah. Energy & Environmental Science, 2020,13(4):1205-1211.
[28] WANG Z, LEE J, XIN H, et al. Učinki medfazne plasti katodnega elektrolita (CEI) na dolgoročno kroženje popolnoma polprevodniških tankoplastnih baterij. Journal of Power Sources, 2016,324:342-348.
[29] QIAO Y, DENG H, HE P, et al. 500 Wh/kg litij-kovinska celica na osnovi anionskega redoks. Joule, 2020,4(6):1311-1323.