Amorfni LiSiON elektrolit s tankim filmom

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

Fakultet za znanost i inženjerstvo materijala, Sveučilište znanosti i tehnologije Nanjing, Nanjing 210094, Kina

Sažetak

Potpuno solid-state tankoslojna litijska baterija (TFLB) smatra se idealnim izvorom napajanja za mikroelektroničke uređaje. Međutim, relativno niska ionska vodljivost amorfnog elektrolita u čvrstom stanju ograničava poboljšanje elektrokemijske izvedbe za TFLB. U ovom radu, tanki filmovi amorfnog litij silicij oksinitrida (LiSiON) pripremljeni su magnetronskim raspršivanjem kao elektrolit u čvrstom stanju za TFLB. Uz optimizirane uvjete taloženja, LiSiON tanki film pokazuje visoku ionsku vodljivost od 6,3×10-6 S∙cm-1 na sobnoj temperaturi i širok prozor napona preko 5 V, što ga čini prikladnim tankoslojnim elektrolitom za TFLB. MoO3/LiSiON/Li TFLB konstruiran je na temelju elektrolita tankog filma LiSiON velikog specifičnog kapaciteta (282 mAh∙g-1 pri 50 mA∙g-1), dobre brzine (50 mAh∙g -1 pri 800 mA∙g-1) i prihvatljiv životni ciklus (78,1% zadržavanja kapaciteta nakon 200 ciklusa), što pokazuje izvedivost ovog elektrolita za praktične primjene.

Ključne riječi:LiSiON; tanki sloj elektrolita; potpuno solid-state litijska baterija; baterija tankog filma

Brzi razvoj industrije mikroelektronike, kao što su mikroelektromehanički sustavi (MEMS), mikro senzori, inteligentne kartice i implantabilni mikro medicinski uređaji, dovodi do sve većih zahtjeva za integriranim skladištenjem energije mikro veličine^[1,2]. Među dostupnim baterijskim tehnologijama, potpuno solid-state tankoslojna litijska baterija (TFLB) smatra se idealnim izvorom napajanja za mikroelektroničke uređaje zbog svoje visoke sigurnosti, male veličine, dizajna napajanja na čipu, dugog vijeka trajanja i niske brzina samopražnjenja. Kao jedna od ključnih komponenti u TFLB-u, tankoslojni elektrolit u čvrstom stanju igra vitalnu ulogu u određivanju svojstava TFLB-a^[3]. Stoga je razvoj tankoslojnog elektrolita u čvrstom stanju visokih performansi uvijek važan cilj za razvoj TFLB-a. Trenutno je elektrolit koji se najčešće koristi u TFLB-u amorfni litij-fosfor oksinitrid (LiPON), koji ima umjerenu ionsku vodljivost (2×10-6 S∙cm-1), nisku elektronsku vodljivost (~{{5 }} S∙cm-1), širok prozor napona (~5,5 V) i dobra stabilnost kontakta s litijem^[4,5]. Međutim, njegova ionska vodljivost je relativno niska, što sprječava budući razvoj TFLB-a velike snage za nadolazeću eru Interneta stvari (IoT).^[6]. Stoga je hitno potrebno razviti nove tankoslojne elektrolite s povećanom ionskom vodljivošću, kao i velikim naponskim prozorom i dobrom stabilnošću kontakta s litijem za TFLB sljedeće generacije.

Među raznim anorganskim materijalima elektrolita u čvrstom stanju, sustav čvrstih otopina Li2O-SiO2 i njihove deuterogene faze identificirani su kao potencijalni tankoslojni elektroliti zbog svojih brzih trodimenzionalnih litijevih vodljivih kanala^[7]. Na primjer, Chen, et al.^[8]objavio je da Al supstituirani Li4.4Al0.4Si0.6O4-0.3Li2O čvrsti elektrolit ima visoku ionsku vodljivost od 5,4×10-3 S∙cm{{12} } na 200 stupnjeva. Adnan, et al.^[9] otkrili da spoj Li4Sn0.02Si0,98O4 ima najveću vrijednost vodljivosti od 3,07×10-5 S∙cm-1 na temperaturi okoline. Međutim, prethodni radovi na sustavima elektrolita Li2O-SiO2 uglavnom su bili usredotočeni na praškaste materijale visoke kristalnosti, dok je vrlo ograničen rad prijavljen na njihove amorfne tankoslojne analoge za TFLB. Budući da se TFLB tipično konstruira taloženjem tankih filmova katode, elektrolita i anode sloj po sloj, potrebno je da se film elektrolita pripremi na relativno niskoj temperaturi kako bi se izbjegle nepovoljne interakcije između katode i elektrolita, koje rezultiraju pukotinama i kratkim spojem TFLB^[1,2]. Stoga je za TFLB važan razvoj Li2O-SiO2 elektrolita s amorfnim svojstvom pripremljen na niskoj temperaturi. Iako recentni rad^[6] pokazuje da se visoka litijeva ionska vodljivost od 2,06×10-5 S∙cm-1 može postići amorfnim tankim filmom Li-Si-PON, njegova kontaktna stabilnost s elektrodama i elektrokemijska stabilnost u TFLB-u tek treba biti istražen. Stoga je od presudne važnosti razviti visokoučinkoviti tankoslojni elektrolit na bazi Li2O-SiO2 i pokazati njegovu stvarnu primjenu u TFLB-u.

U ovom radu, tanki film amorfnog litij silicij oksinitrida (LiSiON) pripremljen je radiofrekventnim (RF) magnetronskim raspršivanjem na sobnoj temperaturi i istražen kao elektrolit u čvrstom stanju za TFLB. Snaga raspršivanja i protok radnog plina N2/Ar optimizirani su kako bi se dobili najbolji uvjeti taloženja za tanki film LiSiON. Štoviše, kako bi se pokazala primjenjivost optimiziranog LiSiON elektrolita za TFLB, konstruirana je MoO3/LiSiON/Li puna ćelija i njezina elektrokemijska učinkovitost je sustavno istražena.

1 Eksperimentalno

1.1 Priprema LiSiON tankih filmova

LiSiON tanki filmovi pripremljeni su RF magnetronskim raspršivanjem (Kurt J. Lesker) korištenjem Li2SiO3 mete (76,2 mm u promjeru) na sobnoj temperaturi tijekom 12 sati. Prije taloženja, tlak u komori smanjen je na manje od 1×10-5 Pa. Udaljenost od mete do podloge bila je 10 cm. Uzorci deponirani pod RF snagom od 80, 100 i 120 W pri protoku od 90 sccm N2 označeni su kao uzorak LiSiON-80N9, LiSiON-100N9 i LiSiON-120N9, odnosno. A uzorci deponirani pod RF snagom od 100 W pri protoku od 90 sccm N2 i 10 sccm Ar, 90 sccm N2 i 50 sccm Ar, 50 sccm N2 i 50 sccm Ar označeni su kao uzorak LiSiON- 100N9A1, LiSiON -100N9A5, odnosno LiSiON-100N5A5.

1.2 Priprema MoO3/LiSiON/Li TFLB

Film MoO3 pripremljen je istosmjernom (DC) reaktivnim magnetronskim raspršivanjem (Kurt J. Lesker) koristeći metu Mo od čistog metala (76,2 mm u promjeru) prema našem prethodnom izvješću^[10]. Udaljenost od mete do supstrata bila je 10 cm, a DC snaga raspršivanja bila je 60 W. Taloženje je izvedeno na temperaturi supstrata od 100 stupnjeva tijekom 4 h pri protoku od 40 sccm Ar i 10 sccm O2, in situ žarenjem tretman na 450 stupnjeva 1 h. LiSiON-100N9A1 je zatim taložen na MoO3 film kao elektrolit. Nakon toga, metalni litijev film debljine oko 2 μm nanesen je na LiSiON film vakuumskim toplinskim isparavanjem (Kurt J. Lesker). Konačni korak izrade uključivao je taloženje Cu kolektora struje i proces kapsuliranja.

1.3 Karakterizacija materijala

Kristalne strukture uzoraka karakterizirane su rendgenskom difrakcijom (XRD, Bruker D8 Advance). Morfologije i mikrostrukture uzoraka karakterizirane su skenirajućim elektronskim mikroskopom s emisijom polja (FESEM, FEI Quanta 250F) opremljenim energetsko-disperzijskim rendgenskim spektroskopom (EDS). Elementarni sastav uzoraka analiziran je spektrometrijom masa induktivno spregnute plazme (ICP-MS, Agilent 7700X). Kemijski sastav i informacije o vezivanju uzoraka mjereni su rendgenskom fotoelektronskom spektroskopijom (XPS, Escalab 250XI, Thermo Scientific).

1.4 Elektrokemijska mjerenja

Ionska vodljivost LiSiON tankoslojnog elektrolita izmjerena je korištenjem sendvič strukture Pt/LiSiON/Pt. Mjerenja uzoraka elektrokemijskom impedancijskom spektroskopijom (EIS) (od 1000 kHz do 0,1 Hz s amplitudom potencijala od 5 mV) i cikličkom voltametrijom (CV) provedena su na elektrokemijskom uređaju Biologic VMP3 radna stanica. Mjerenje galvanostatskog naboja/pražnjenja (GCD) MoO3/LiSiON/Li TFLB-a provedeno je korištenjem Newware BTS4000 baterijskog sustava u pretincu za rukavice ispunjenom argonom na sobnoj temperaturi. Sartoriusova analitička vaga (CPA225D, s rezolucijom od 10 ug) korištena je za određivanje masenog opterećenja elektrode, a maseno opterećenje MoO3 filma je oko 0,4 mg∙cm-2.

2 Rezultati i rasprava

Kao što je prikazano na optičkoj slici umetnutoj na slici 1(a), meta Li2SiO3 korištena je za pripremu tankog filma LiSiON. XRD rezultat na slici 1(a) otkriva da se meta sastoji od glavne faze Li2SiO3 (JCPDS 83-1517) i manje faze SiO2. ICP-MS mjerenje pokazuje da je atomski omjer Li : Si oko 1,79 : 1 u meti. Prozirni amorfni tanki film dobiven je za tipični uzorak LiSiON-100N9A1 nakon raspršivanja mete (slika 1(b)). Debljina tipičnog uzorka LiSiON-100N9A1 izmjerena na FESEM slici poprečnog presjeka na slici 1(c) iznosi oko 1,2 μm, što ukazuje na brzinu rasta od oko 100 nm∙h-1 pod ovim stanje. Kao što je prikazano na FESEM slici odozgo na slici 1(d), površina LiSiON tankog filma je vrlo glatka i gusta bez pukotina ili rupa, što ga čini prikladnim čvrstim elektrolitom za TFLB kako bi se izbjegle prečace i sigurnosni problemi.

Slika 1 (a) XRD uzorak i optička slika Li2SiO3 mete; (b) XRD uzorak i optička slika tipičnog uzorka LiSiON- 100N9A1; (c) Poprečni presjek i (d) FESEM slike pogleda odozgo tipičnog uzorka LiSiON-100N9A1

XPS analiza provedena je kako bi se istražio kemijski sastav i informacije o vezivanju mete Li2SiO3 i tipičnog uzorka LiSiON-100N9A1. XPS pregledni skenirani spektri na slici 2(a) otkrivaju prisutnost Li, Si i O elemenata u Li2SiO3 meti i uvođenje N elementa u LiSiON tanki film. Atomski omjer N : Si u tankom sloju LiSiON je oko 0.33 : 1 prema rezultatu XPS. U kombinaciji s odgovarajućim atomskim omjerom (1,51 : 1) dobivenim ICP-MS mjerenjem, stehiometrija tipičnog uzorka LiSiON-100N9A1 određena je kao Li1,51SiO2,26N0.33. U usporedbi s jednim Si-Si (103,2 eV) vrhom u Si2p XPS spektru na razini jezgre Li2SiO3 mete (slika 2(b)), dodatni Si-N (101,6 eV) vrh može se uočiti iz LiSiON tankog filma , što ukazuje na pojavu nitriranja u LiSiON-u^[11,12]. O1s XPS spektar na razini jezgre Li2SiO3 mete na slici 2(c) pokazuje dva okruženja vezivanja: 531,5 eV potječe iz SiOx i 528,8 eV pripisuje se Li2O. Nakon taloženja, dodatna se komponenta pojavila na 530,2 eV može se uočiti s tankim filmom LiSiON, koji se može pripisati nepremošćujućem kisiku (On) u silikatu^[13,14]. XPS spektar tankog filma LiSiON na razini jezgre N1s na slici 2(d) može se dekonvoluirati u tri vrha, uključujući 398,2 eV za Si-N vezu, 396,4 eV za Li3N i 403,8 eV za nitritne vrste NO{{11} }, dodatno potvrđujući ugradnju N u LiSiON mrežu^[14,15,16]. Kao što je shematski prikazano na slici 2(e), ugradnja N u LiSiON mrežu može formirati više umreženu strukturu, što je korisno za brzo provođenje litijevih iona^[6,17].

Slika 2 (a) Pregledno skeniranje, (b) Si2p razina jezgre, (c) O1s razina jezgre, i (d) N1s XPS spektri razine jezgre ciljanog Li2SiO3 i tipičnog uzorka LiSiON-100N9A1; (e) Shematski prikaz promjene djelomične strukture iz Li2SiO3 u LiSiON s ugradnjom N

Kako bi se optimizirala ionska vodljivost i elektrokemijska stabilnost LiSiON tankih filmova, različiti LiSiON tanki filmovi taloženi pri različitim snagama raspršivanja i tokovi radnog plina uspoređeni su u smislu njihove ionske vodljivosti i prozora napona. Nyquistovi dijagrami tankih slojeva LiSiON pri sobnoj temperaturi prikazani su na slici 3(a), a odgovarajuća sendvič struktura Pt/LiSiON/Pt i ekvivalentni krug prikazani su na slici 3(b). Kao što je primijećeno, Nyquistovi dijagrami pokazuju jedan polukrug i rep dielektričnog kapaciteta, što je karakteristično za tankoslojni vodljivi dielektrik s procesom masovne relaksacije u sendviču između blokirajućih kontakata^[17]. Ionska vodljivost (σi) tankih slojeva LiSiON može se izračunati pomoću jednadžbe. (1).

σi=d/(RA)

Slika 3 (a) Spektri spektroskopije elektrokemijske impedancije (EIS) tankih slojeva LiSiON taloženih pod različitim uvjetima; (b) Shematski prikaz Pt/LiSiON/Pt sendvič strukture i odgovarajućeg ekvivalentnog kruga; (c) CV krivulje tankih slojeva LiSiON taloženih pod različitim uvjetima; (d) Kronoamperometrijska krivulja uzorka LiSiON-100N9A1

gdje je d debljina filma, A je efektivna površina (oko 1 cm2), a R je otpor filma procijenjen iz izmjerene Nyquistove krivulje. Izračunate ionske vodljivosti za ove tanke filmove LiSiON uspoređuju se u tablici 1. Kao što je primijećeno, ionska vodljivost tankog filma LiSiON taloženog pri konstantnom protoku od 90 sccm N2 raste s povećanjem snage raspršivanja od 80 W do 100 W, a zatim opada. kada se snaga prskanja dodatno poveća na 120 W, što je slično prethodnom izvješću o LiPON elektrolitu^[18]. Očit porast ionske vodljivosti može se primijetiti kada se promiče omjer N2 u radnom plinu pod konstantnom snagom raspršivanja od 100 W, što se može pripisati povećanoj količini ugrađenog dušika u LiSiON s povoljnijim okruženjem za litijeve ione pokret^{[5, 18]}. Primjetno je da uzorci LiSiON- 100N9 i LiSiON-100N9A1 pokazuju najveću ionsku vodljivost od 7,1×10-6 odnosno 6,3×10-6 S∙cm-1 , koji su očito viši od dobro poznatog LiPON-a (~2×10-6 S∙cm-1), ranije objavljenog amorfnog 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], i Li-Si-PO (1,6×10-6 S∙cm-1)^[23]filmove elektrolita, otkrivajući da je tanki film amorfnog LiSiON konkurentan kandidat kao elektrolit za TFLB. Visoka ionska vodljivost tankog filma LiSiON može se pripisati ugradnji dušika u tanki film i stvaranju Si-N veza umjesto Si-O veza, što dovodi do više mrežaste anionske mreže za laku pokretljivost litijevih iona^{[17, 24]}. Elektrokemijski stabilni naponski prozori tankih slojeva LiSiON procijenjeni su CV mjerenjem pri brzini skeniranja od 5 mV∙s-1 s naponom do 5,5 V. Treba istaknuti da utjecaj uvjeta taloženja na napon prozor LiSiON filmova varira, što se trenutačno ne može objasniti jasnim mehanizmom budući da nema relevantnih istraživanja u prethodnim izvješćima o tankom sloju elektrolita^[18,24-25]. Ipak, u usporedbi na slici 3(c) i tablici 1, uzorci LiSiON-100N9A1 i LiSiON- 100N5A5 pokazuju najšire prozore napona od ~5.0 i ~5,2 V , koji su bliski LiPON elektrolitu. Stoga, uzimajući u obzir ionsku vodljivost i prozor napona, uzorak LiSiON- 100N9A1 odabran je za daljnje istraživanje i izradu pune ćelije. Kako bi se istražio prijenosni broj litijeva iona (τi) i elektronska vodljivost (σe) uzorka LiSiON-100N9A1, dodatno je provedena kronoamperometrija pri konstantnom naponu od 10 mV (Slika 3(d)). τi se može izračunati pomoću jednadžbe. (2).

τi=(Ib-Ie)/Ib

gdje je Ib početna struja polarizacije, a Ie struja stacionarnog stanja^[18]. Izračunato je da τi iznosi 0.998, što je blizu 1, što ukazuje da je vodljivost litijevih iona apsolutno dominantna u elektrolitu. τi je određen mješovitim učinkom vodljivosti iona i elektrona^[24], što se može izraziti jednadžbom (3).

τi=σi/(σi+σe)

Stoga je σe uzorka LiSiON-100N9A1 izračunat na 1,26×10-8 S∙cm-1, što je zanemarivo u usporedbi s njegovom ionskom vodljivošću.

Tablica 1. Usporedba vodljivosti litijevih iona i naponskih prozora tankih slojeva LiSiON taloženih pod različitim uvjetima

Kako bi se provjerila izvedivost optimiziranog uzorka LiSiON{{0}}N9A1 za primjenu TFLB-a, MoO3/LiSiON/Li TFLB je dodatno proizveden. FESEM slika poprečnog presjeka i odgovarajuće slike EDS mapiranja MoO3/LiSiON/Li TFLB prikazane su na slici 4(a). Kao što je primijećeno, MoO3 katoda (debljine oko 1,1 μm) i Li anoda dobro su odvojene LiSiON elektrolitom, a LiSiON elektrolit ima čvrsta kontaktna sučelja i s katodom i s anodom. Slika 4(b) prikazuje tipičnu CV krivulju TFLB-a pri brzini skeniranja od 0,1 mV∙s-1 između 1.5-3,5 V, koja prikazuje par dobro definiranih redoks vrhova na oko 2,25 i 2,65 V, što odgovara umetanju iona litija u i izdvajanju iz MoO3^[10]. Slika 4(c) prikazuje početne 3 galvanostatske krivulje naboja/pražnjenja TFLB-a pri gustoći struje od 50 mA∙g-1 (20 μA∙cm-2, na temelju mase MoO3 filma ). Kao što je primijećeno, TFLB isporučuje početne kapacitete punjenja/pražnjenja od 145/297 mAh∙g-1 (58/118,8 μAh∙cm-2). Nakon 2. ciklusa, TFLB je postigao stabilno cikličko ponašanje s visokim reverzibilnim specifičnim kapacitetom od 282 mAh∙g-1. Učinak brzine TFLB-a pri različitim gustoćama struje prikazan je na slici 4(d). Nepovratni gubitak kapaciteta TFLB-a u prvih nekoliko ciklusa pri niskoj gustoći struje može se pripisati ireverzibilnom faznom prijelazu u MoO3 izvedenom umetanjem litija^[26]. Stabilni kapaciteti pražnjenja od oko 219, 173, 107 i 50 mAh∙g-1 uočeni su pri 100, 200, 400, odnosno 800 mA∙g-1, pokazujući dobru sposobnost brzine. Kako bi se procijenila elektrokemijska stabilnost TFLB-a, izvedba ciklusa dodatno je provedena pri gustoći struje od 200 mA∙g-1 (Slika 4(e)). TFLB može zadržati 78,1% svog početnog kapaciteta pražnjenja nakon 200 ciklusa, a Coulombic učinkovitost je blizu 100% za svaki ciklus, otkrivajući prihvatljivu elektrokemijsku stabilnost LiSiON elektrolita. EIS mjerenja su dodatno provedena pri naponu otvorenog kruga kako bi se istražilo sučelje elektrolit/elektroda u TFLB-u pri različitim brojevima ciklusa, a odgovarajući Nyquistovi dijagrami s ekvivalentnim krugom prikazani su na slici 4(f). Kao što je primijećeno, MoO3/LiSiON/Li TFLB pokazuje sličan EIS spektar koji se sastoji od dva polukruga u području visoke frekvencije u svježem stanju kao i MoO3/LiPON/Li TFLB u našem prethodnom radu^[10], što ukazuje da je Li/LiSiON međupovršinski otpor zanemariv u usporedbi s otporom LiSiON/MoO3 sučelja^[20]. Prvi mali polukrug u Nyquistovim dijagramima pripisuje se ionskoj vodljivosti Li+ iona u elektrolitu LiSiON, dok drugi veliki polukrug odgovara procesu prijenosa naboja na sučelju LiSiON/MoO3^[27,28]. Primijećeno je da se prvi mali polukrug rijetko mijenja tijekom ciklusa, što ukazuje na relativno dobru cikličku stabilnost elektrolita LiSiON. Međutim, drugi polukrug postupno se širi kako se broj ciklusa razvija, otkrivajući povećan otpor međupovršine LiSiON/MoO3 tijekom ciklusa, što bi mogao biti glavni razlog za smanjenje kapaciteta TFLB-a^[29]. Vrijedno je spomenuti da je ovaj rad uspješno usvojio LiSiON elektrolit za konstrukciju TFLB-a i po prvi put pokazao dobar međufazni kontakt LiSiON-a s MoO3 katodom i litijskom anodom. Štoviše, veliki specifični kapacitet, sposobnost dobre brzine i prihvatljiv ciklus MoO3/LiSiON/Li TFLB-a pokazuju da je LiSiON tanki film dobro primjenjiv kao elektrolit za TFLB.

Slika 4 (a) FESEM slika presjeka i odgovarajuće EDS mapirane slike MoO3/LiSiON/Li TFLB; (b) Tipična CV krivulja, (c) početne tri krivulje punjenja/pražnjenja, (d) učinak brzine, (e) učinak ciklusa i (f) EIS spektri pri različitim brojevima ciklusa MoO3/LiSiON/Li TFLB s uzorkom LiSiON -100N9A1 kao elektrolit

3 Zaključci

Ukratko, amorfni LiSiON tankoslojni elektrolit uspješno je pripremljen RF magnetronskim raspršivanjem pomoću Li2SiO3 mete s protokom plina N2/Ar. Optimizirani LiSiON tanki film deponiran pod RF snagom od 100 W pri protoku od 90 sccm N2 i 10 sccm Ar ima glatku površinu, gustu strukturu, visoku ionsku vodljivost (6,3×10-6 S∙cm-1) , i širok prozor napona (5 V), što ga čini obećavajućim elektrolitskim materijalom za TFLB. Što je još važnije, korištenjem LiSiON elektrolita, MoO3/LiSiON/Li TFLB je prvi put uspješno demonstriran s visokim specifičnim kapacitetom (282 mAh∙g-1 pri 50 mA∙g-1), dobrim radna brzina (50 mAh∙g-1 pri 800 mA∙g-1) i prihvatljiva stabilnost ciklusa (78,1% zadržavanja kapaciteta nakon 200 ciklusa). Očekuje se da će ovaj rad donijeti nove prilike za razvoj TFLB-a visokih performansi korištenjem tankoslojnog elektrolita na bazi Li2O-SiO2.

Reference

[1] MOITZHEIM S, PUT B, VEREECKEN P M. Napredak u 3D tankoslojnim Li-ion baterijama. Sučelja naprednih materijala, 2019,6(15):1900805.
[2] XIA Q, ZHANG Q, SUN S, et al. LixMnO2 nanosheet nizovi tunelskog međusobnog rasta kao 3D katoda za tankoslojne litijeve mikrobaterije visokih performansi u čvrstom stanju. Napredni materijali, 2021,33(5):2003524.
[3] DENG Y, EAMES C, FLEUTOT B, et al. Povećanje vodljivosti litijevog iona u čvrstim elektrolitima s litijevim superionskim vodičem (LISICON) kroz učinak miješanog polianiona. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017,9(8):7050-7058.
[4] BATES JB, DUDNEY NJ, GRUZALSKI GR, et al. Izrada i karakterizacija tankih slojeva amorfnog litijeva elektrolita i punjivih tankoslojnih baterija. Journal of Power Sources, 1993, 43(1/2/3):103-110.
[5] BATES J. Električna svojstva tankih filmova amorfnog litijeva elektrolita. Solid State Ionics, 1992, 53(56):647-654.
[6] FAMPRIKIS T, GALIPAUD J, CLEMENS O, et al. Ovisnost o sastavu ionske vodljivosti u tankoslojnim elektrolitima LiSiPO(N) za krute baterije. ACS Applied Energy Materials, 2019,2(7):4782-4791.
[7] DENG Y, EAMES C, CHOTARD JN, et al. Strukturni i mehanički uvidi u brzo provođenje litij-iona u Li4SiO4- Li3PO4 čvrstim elektrolitima. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(28):9136-9145.
[8] CHEN R, SONG X. Ionska vodljivost čvrstih elektrolita za Li4+xMxSi1-xO4-yLi2O (M=Al, B) sustave. Časopis Kineskog kemijskog društva, 2002, 49:7-10.
[9] ADNAN S, MOHAMED N S. Učinci supstitucije Sn na svojstva Li4SiO4 keramičkog elektrolita. Solid State Ionics, 2014, 262:559-562.
[10] SUN S, XIA Q, LIU J, et al. Samostojeći nizovi nanoflake s nedostatkom kisika -MoO3-x kao 3D katoda za napredne potpuno krute tankoslojne litijske baterije. Časopis za materiomiku, 2019,5(2):229-236.
[11] DING W, LU W, DENG X, et al. XPS studija o strukturi SiNx filma nanesenog mikrovalnim ECR magnetronskim raspršivanjem. Acta Physica Sinica, 2009, 58(6):4109-4116.
[12] KIM H, KIM Y. Djelomična nitracija Li4SiO4 i ionska vodljivost Li4. 1SiO3. 9N0. 1Ceramics International, 2018,44(8):9058-9062.
[13] MARIKO M, HIDEMASA K, TOMOYUKI O, et al. Analiza SiO anoda za litij-ionske baterije. Journal of The Electrochemical Society, 2005,152(10):A2089.
[14] FINGERLE M, BUCHHEIT R, SICOLO S, et al. Reakcija i stvaranje sloja prostornog naboja na LiCoO2-LiPON sučelju: uvidi u formiranje defekata i poravnavanje razine energije iona kombiniranim pristupom površinske znanosti i simulacije. Kemijski materijali, 2017,29(18):7675-7685.
[15] WEST W, HOOD Z, ADHIKARI S, et al. Smanjenje otpora prijenosu naboja na sučelju čvrsti elektrolit-elektroda pomoću pulsirajućeg laserskog taloženja filmova iz izvora kristalnog Li2PO2N. Journal of Power Sources, 2016,312:116-122.
[16] SICOLO S, FINGERLE M, HAUSBRAND R, et al. Interfacijalna nestabilnost amorfnog LiPON-a prema litiju: kombinirana teorija funkcionala gustoće i spektroskopska studija. Journal of Power Sources, 2017, 354:124-133.
[17] WU F, LIU Y, CHEN R, et al. Priprema i izvedba novog Li-Ti-Si-PON tankoslojnog elektrolita za tankoslojne litijeve baterije. Journal of Power Sources, 2009,189(1):467-470.
[18] PUT B, VEREECKEN M, MEERSSCHAUT J, et al. Električna karakterizacija ultratankih RF raspršenih LiPON slojeva za nanomjerne baterije. ACS Applied Materials & Interfaces, 2016,8(11):7060-7069.
[19] NIINOMI H, MOTOYAMA M, IRIYAMA Y. Li+ Conduction in Li-Nb-O films taložen Sol-Gel metodom. Solid State Ionics, 2016, 285:13-18.
[20] SONG S, LEE K, PARK H. Fleksibilne krute mikrobaterije visokih performansi temeljene na čvrstom elektrolitu litij bor oksinitrida. Journal of Power Sources, 2016,328:311-317.
[21] OHTSUKA H, OKADA S, YAMAKI J. Čvrsta baterija s tankim filmom čvrstog elektrolita Li2O-V2O5-SiO2. Solid State Ionics, 1990,40-41:964-966.
[22] Kalita D, Lee S, Lee K, et al. Svojstva ionske vodljivosti amorfnog Li-La-Zr-O čvrstog elektrolita za tankoslojne baterije. Solid State Ionics, 2012, 229:14-19.
[23] SAKURAI Y, SAKUDA A, HAYASHI A, et al. Priprema tankih slojeva amorfnog Li4SiO4-Li3PO4 taloženjem pulsnim laserom za litijeve sekundarne baterije u čvrstom stanju. Solid State Ionics, 2011,182:59-63.
[24] TAN G, WU F, LI L, et al. Priprema magnetronskim raspršivanjem tankoslojnih elektrolita na bazi litij-aluminij-titan fosfata s ugrađenim dušikom za litij-ionske baterije u potpunom stanju. The Journal of Physical Chemistry C, 2012, 116(5):3817-3826.
[25] YU X, BATES JB, JELLISON G, et al. Stabilni tankoslojni litijev elektrolit: litij fosfor oksinitrid. Journal of The Electrochemical Society, 1997,144(2):524.
[26] KIM H, COOK J, LIN H, et al. Slobodna mjesta kisika poboljšavaju svojstva pseudokapacitivnog pohranjivanja naboja MoO3-x. Nature Materials, 2017,16:454-460.
[27] SONG H, WANG S, SONG X, et al. Solid-state litij-zračne baterije koje rade na ekstremno niskim temperaturama. Energy & Environmental Science, 2020,13(4):1205-1211.
[28] WANG Z, LEE J, XIN H, et al. Učinci međupovršinskog sloja katodnog elektrolita (CEI) na dugotrajne cikluse potpuno krutih tankoslojnih baterija. Journal of Power Sources, 2016,324:342-348.
[29] QIAO Y, DENG H, HE P, et al. Litij-metalna ćelija od 500 Wh/kg bazirana na anionskom redoksu. Joule, 2020,4(6):1311-1323.