[發明專利]一種薄膜鋰電池的制備方法在審
| 申請號: | 201810930459.X | 申請日: | 2018-08-15 |
| 公開(公告)號: | CN110838597A | 公開(公告)日: | 2020-02-25 |
| 發明(設計)人: | 不公告發明人 | 申請(專利權)人: | 廣州市思創信息技術有限公司 |
| 主分類號: | H01M10/058 | 分類號: | H01M10/058;H01M10/0525;C23C14/18;C23C14/35 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 511300 廣東省廣州市增城區*** | 國省代碼: | 廣東;44 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 薄膜 鋰電池 制備 方法 | ||
1.一種薄膜鋰電池的制備方法,其特征在于,該制備方法包括以下步驟:
步驟一:采用 Al2O3單晶襯底為薄膜鋰電池的基底,將基底輸送至Au集電器腔中,采用DC磁控濺射將弱取向的多晶Au膜進行沉積;
步驟二:將沉積的Au膜轉移到脈沖激光沉積系統中,采用紅外激光加熱,并在真空環境下退火,退火的Au膜呈現111晶格位相;
步驟三:在脈沖激光沉積系統中,沉積LCO膜作為陰極,采用Li1.2CoO2的燒結陶瓷靶材來補償沉積期間Li的損失;
步驟四:輸送至射頻磁控濺射沉積系統中,在室溫下采用RF磁控濺射沉積的LiPON固體電解質層,用于覆蓋LCO膜;
步驟五:采用常規蒸發方法將用于陽極的金屬Li膜沉積在LiPON層上。
2.根據權利要求1所述的薄膜鋰電池的制備方法,其特征在于,在所述步驟一中,所述Al2O3單晶襯底的晶格位相為0001。
3.根據權利要求1所述的薄膜鋰電池的制備方法,其特征在于,在所述步驟二中,退火溫度為600℃,退火時間為10分鐘。
4.根據權利要求1所述的薄膜鋰電池的制備方法,其特征在于,在所述步驟三中,基板保持在400℃,氧分壓為0.13Pa,在靶上以5Hz的重復頻率照射KrF準分子激光,波長為248nm,能量密度為1.0J cm-2。
5.根據權利要求1所述的薄膜鋰電池的制備方法,其特征在于,在所述步驟四中,采用2英寸Li3 PO4靶,沉積環境為0.5Pa N 2氣,RF磁控濺射的功率為100W;靶與基板之間的垂直距離為55mm,水平距離為45mm。
6.一種采用如權利要求1所述薄膜鋰電池的制備方法制備的薄膜鋰電池,其特征在于,該薄膜鋰電池Li,LiPON,LCO和Au層的厚度分別為500~550,800~1000,100~200和150~250nm。
7.一種用于實施權利要求1所述的薄膜鋰電池的制備方法的鋰電池真空薄膜沉積系統,其特征在于:該系統包括脈沖激光沉積系統,射頻磁控濺射沉積系統,Au集電器,Li金屬熱蒸發系統及傳輸系統;上述四個系統與線性樣品傳輸系統相連接,樣品基板固定到與樣品基板兼容的襯底支架上,將襯底支架放在掩模支架上。
8.根據權利要求7所述的鋰電池真空薄膜沉積系統,其特征在于,鋰電池真空薄膜沉積系統還包括X射線光電子能譜檢測裝置,多個探針及裝載工位。
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