采用摻雜銅的V2O5為陰極材料的微型薄膜鋰離子電池的研究.pdf

1、MEMS技術(shù)的發(fā)展對微能源的微型化和集成化提出更高的要求，希望將微能源直接集成在微器件當(dāng)中。在此背景下，微型薄膜鋰電池因其高能量密度、高開路電壓、循環(huán)壽命長等優(yōu)勢，而受到了人們的重視，是一種應(yīng)用前景廣泛的微型電池。
　　由于電極材料的性能對微電池性能有巨大影響，釩基化合物因其良好的嵌鋰性能一直受到人們廣泛的關(guān)注，其中五氧化二釩(V2O5)具有比容量大、能量密度高等優(yōu)點(diǎn)，是鋰二次電池正極材料研究的熱點(diǎn)之一。本文采用磁控濺射制備了Cu

2、摻雜的V2O5材料。通過SEM和XRD分析表明磁控濺射制備的V2O5薄膜呈晶體結(jié)構(gòu)，摻雜Cu使薄膜轉(zhuǎn)為非定型態(tài)，Cu摻雜增強(qiáng)了V2O5層間的相互作用力，有利于提高材料在Li+離子嵌入/脫出過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。對上述材料進(jìn)行了恒流充放電和循環(huán)伏安測試，研究了不同Cu摻雜濃度對V2O5材料電化學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，摻雜量較高的Cu3.55VO4.88具有更高的可逆容量和更好的容量保持率。
　　最后我們利用廈門大學(xué)薩本棟微納米技術(shù)研究

3、中心的實(shí)驗(yàn)條件，制備了以CuxV2O5為正極，LixV2O5為負(fù)極的CuxV2O5/LiPON/LixV2O5二維和三維微型鋰離子電池，并對其電化學(xué)性能進(jìn)行研究。循環(huán)50次充放電測試，未摻雜的微型電池放電容量保持在2.0nAh左右;摻雜Cu的2D微型電池放電容量維持在8nAh左右;摻雜Cu的3D微型電池放電容量維持在11nAh左右。
　　本論文的主要創(chuàng)新性工作有:分析摻雜不同比例銅對于釩氧化物薄膜電極的影響，并系統(tǒng)研究了薄膜的晶體