新能源黑马：全固态薄膜锂电池

身处这个电子设备的时代，您是否已经习惯了它们带来的便捷与乐趣？手机、平板、耳机……它们无处不在，而背后的大功臣，正是那些默默无闻的可充电电池。

说到电池，脑海中首先浮现的可能是由碳、锂盐和金属氧化物组成的传统锂电池。它们确实是电池界的“老大哥”，在市场上闯荡多年，立下赫赫战功。但您知道吗？这位“老大哥”有个“小毛病”——易燃！没错，就是那液态的电解质，一不小心就可能引发火灾或爆炸，成为一种安全隐患。

然而现在一款名为“全固态薄膜锂电池”的黑马已经崭露头角，准备为电子设备“升级换代”！它是在传统锂电池的基础上发展起来的一种新型结构的锂电池。不仅安全稳定，还具备更高的能量密度和更长的使用寿命。

接下来，就让我们一起揭开这款神秘黑马的面纱，看看它究竟有哪些“黑科技”吧！

薄膜锂离子电池的原理

薄膜锂离子电池的工作原理与普通锂离子电池相似。但它的特别之处在于，其正极材料（如LiCoO₂）与负极材料（如Li）之间增加了一层固态电解质（如LiPON）薄膜。

当充电时，锂离子从正极材料中逸出，穿越固态电解质薄膜，嵌入负极材料；放电时，锂离子则从负极材料中析出，穿越薄膜，回归正极。这样的过程，不仅保证了电池的高效能量转换，还大大提升了电池的安全性。

当在真空中沉积时，薄膜锂电池的固态结构产生了近乎完美的能量密集、长寿命电池，可以循环充电和放电数千次而不会降低性能。

制备薄膜锂电池的挑战

尽管薄膜锂离子电池具有诸多优势，但其制备过程也面临着诸多挑战。以下是制备薄膜锂电池的关键点：

首先，薄膜材料的制备需要高精度的设备和技术，以保证薄膜的均匀性和质量。比如高温退火是制备薄膜锂电池的必要条件，因为沉积的LiCoO2通常是非晶体，而高温退火可以使其从非晶体结构向晶体结构转化，从而提高电池储量。

其次，薄膜电极材料和电解质的匹配性也是一个关键问题。不同的材料和结构会对电池的性能产生显著影响，因此需要在材料选择和结构设计上进行精细调控。

最后，薄膜锂离子电池的封装和集成也是一个技术难题。锂金属很活泼，会和空气迅速反应，且薄膜电池具有轻薄的特性，因此需要采用特殊的工艺和技术，以确保电池的安全性和可靠性。

KJLC在薄膜锂电池的应用

Kurt J.Lesker多年来一直为电池研究制造PVD工具，并向全球领先的研究机构供应工具。我们凭借先进的制备技术和丰富的经验，成功克服了薄膜锂电池制备过程中的种种挑战，推出了适用于薄膜锂电池的系统设计。

全固态薄膜锂电池产品具有轻薄、灵活、高能量密度等优点，可以广泛应用于活动RFID标签、实时时钟、安全支付卡、传感器、可穿戴设备、系统级封装（SiP）组件以及由激动人心的物联网（IoT）驱动的便携式电子设备的能源备份。

同时，我们还提供定制化的服务，根据客户的需求进行个性化的设计和生产。