通过原子层沉积,为离子电池制造符合规范的高比例固体电解质薄膜
Milad Madadi1, Mari Heikkinen1, Anish Philip1,2
1Department of Chemistry and Materials Science, Aalto University, Espoo FI-00076, Finland.
ACS applied electronic materials
|April 1, 2024
概括
对薄膜微电池进行了氧化 (LiPON) 薄膜的原子层沉积 (ALD) 的研究. 不同的前体在3D结构上表现出不同的合规性,影响了电池的性能潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 薄膜沉积技术的技术
背景情况:
- 氧化 (LiPON) 是薄膜微电池的关键固体电解质.
- 对3D微型电池架构而言,符合规格的薄膜至关重要.
- 原子层沉积 (ALD) 是一种有前途的技术,用于实现合规薄膜.
研究的目的:
- 在高比例3D结构上量化ALD培养的LiPON薄膜的合规性.
- 为了比较不同前体对LiPON薄膜一致性的影响.
- 了解前体性质如何影响复杂几何形状中的薄膜沉积.
主要方法:
- 使用侧面高尺寸比测试结构来评估片的合规性.
- 研究了两种前体:三氧化物 (LiOBu) 和二三甲基胺 (Li-HMDS).
- 作为氧气,和的来源,使用了二甲基胺酸.
主要成果:
- 使用 LiOBu 生长的 LiPON 片显示出更深入地透到 3D 腔.
- 基于Li-HMDS的LiPON薄膜在腔门口显示出更均的初始生长.
- 符合性的差异归因于前体扩散和反应性变化.
结论:
- ALD提供了一种可行的方法,用于为微型电池沉积符合规范的LiPON膜.
- 前体选择显著影响3D表面上的LiPON薄膜一致性.
- 优化的LiPON沉积可以使高表面积的电极能够更快地充电电池.
