一种高沉积速率制备锂离子固体电解质薄膜的方法

摘要

本发明涉及一种高沉积速率制备锂离子固体电解质薄膜的方法。它采用脉冲激光沉积法与氮离子源发生器相结合制备氮化的Li₃PO₄薄膜，简称锂磷氧氮(LiPON)，沉积速率快，每小时可达0.8～2.0μm。采用本发明制备的锂磷氧氮薄膜，其Li离子传导率可达2～5×10^-6s/cm。结合V₂O₅和MoO₃等其它薄膜电极与热蒸发制备的金属锂薄膜电极可组装成全固态薄膜锂离子电池，该电池具有良好的充放电性能。

主权项

1、一种锂离子固体电解质薄膜的制备方法，采用脉冲激光沉积薄膜系统，其特征在于采用脉冲激光沉积法与氮离子源发生器相结合，沉积锂磷氧氮薄膜材料，沉积过程在不锈钢反应室进行，具体步骤如下：采用紫外或可见脉冲激光烧蚀Li3PO4薄靶材料，激光能量密度为2～5J/cm2；采用电子回旋共振(ECR)或离子偶合等离子(ICP)方法产生氮离子或原子自由基，所产生的氮离子或原子自由基通过正对着沉积基片的扩散口自由扩散到不锈钢反应室内；电子回旋共振(ECR)或离子偶合等离子(ICP)的工作功率为200-400瓦；由一针阀控制通入回旋共振腔或对应于离子偶合等离子装置反应室的高纯氮气体流量；薄膜沉积在基片上，基片与靶的距离为2～5cm，沉积时基片温度为室温。