科晶

服务热线:13621695486
021-58201756

他们都在找: 合肥科晶 OTF-1200X-S 1200℃微 合肥科晶 OTF-1200X 1200℃开
当前位置主页 > 新闻动态 > 行业动态 >

磁控溅射制备的陶瓷涂层分析

返回列表 来源:未知 发布日期:2021-05-10 09:14【

    在隔膜两面各溅射一层二 氧化硅(SiO2)和氟化铝(AlF3)陶瓷纳米颗粒涂层(溅 射涂层厚度可调,一般仅为200 nm左右),在几乎 不改变其孔隙率和隔膜厚度的前提下,改善隔膜的 电解液润湿性和耐热性,同时氟化铝(AlF3)有抑制 电解液分解的作用,有效的抑制锂枝晶生长。JZCK-420B 型高真空多功能磁控溅射设备(沈 阳景逸技术有限公司);PRS276/10-105-6型手套箱 [布莱恩惰性气体系统(上海)有限公司];CHI66E型 电化学工作站(上海辰华仪器有限公司);电池测试 系统(深圳新威尔电子有限公司);DCAT-21型表界 面张力仪(德国 Dataphysics 公司);SU 1510 型扫描 电子显微镜(SEM,日本日立株式会社);Q 200 型 差示扫描热量仪(DCS,美国 TA 公司);赛默飞 - 250Xi型X射线光电子能谱仪(XPS,赛默飞世尔科 技有限公司)。硅靶(99.99%)、氟化铝靶,合肥科晶材料技术有限公司;正丁醇,化学试剂,国药集团化学试剂 有限公司;锂片、镍钴锰三元复合正极材料,深圳 科晶智达科技有限公司;Celgard 2004聚丙烯隔膜, 美国 Celgard 公司;电解质(体积比 EC∶DMC∶ EMC为1∶1∶1,并含LiPF6),张家港国泰华荣化 工新材料有限公司;纽扣电池外壳,深圳鹏翔运达 机械科技有限公司。



    可以明显观 察到商业 PP 隔膜表面狭长的孔结构,通过磁控溅 射技术对隔膜进行物理沉积,SiO2和AlF3陶瓷纳米 颗粒均匀沉积在隔膜表面,溅 射隔膜仍然保留大量的孔隙结构。此外,相比于涂 覆法,磁控溅射的物理沉积技术带来的涂层厚度略 微增加。3种复合隔膜的EDS元素分析图 谱中出现了 Si、O、Al、F 元素,证明隔膜表面成 功溅射了SiO2和AlF3。测试了 4 种隔膜在 0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、 0.2 C倍率下锂离子电池的放电比容量,在5.0 C高 电流密度下SiO2/PP/AlF3隔膜电池具有102.07 mA·h/ g放电比容量,远高于PP隔膜电池(77.64 mA·h/g)。 当电流密度从5.0 C回到0.2 C时,SiO2/PP/AlF3隔膜 的放电比容量回到初始水平,显示出优异的电化学 性能。通过使用SiO2和AlF3对聚烯烃(PP)隔膜进行磁 控溅射获得了陶瓷涂层 SiO2/PP/AlF3 隔膜。极性 SiO2溅射层的形成,一方面改善了隔膜对电解液的 亲和性,提高了离子电导率和电池内阻;另一方面 提高了隔膜的热稳定性,提高了锂离子电池的安全 使用性能。