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作者:邓人铭;谢永辉;王星辉;
单位:福州大学至诚学院;福州大学物理与信息工程学院;
摘要:随着物联网时代的来临,人们对于可与集成电路兼容制造的微型电源的需求日益迫切。全固态薄膜电池(Allsolid-state thin-film batteries,ASSTFBs)采用薄膜制造工艺而成为能与集成电路集成制造的理想片上电源。锂硫电池具有极高的理论能量密度,若将其应用于ASSTFBs,则有望大幅提升其能量密度。然而,单质硫的低熔点以及固有的迟滞动力学导致了研究人员对硫薄膜的制备经验不足,并阻碍了将其应用于ASSTFBs。为此,文章采用管式炉热蒸发法,将活性物质硫均匀地沉积到垂直石墨烯(Vertical graphene nanosheets,VGs)薄膜层中,制备了VGs-S复合硫薄膜。测试结果表明,采用该方法制备得到的VGs-S复合薄膜正极具有良好的电化学性能,其在12.7μA cm~(-2)的电流密度下首次放电面积比容量达到了55.3μAh cm~(-2),并能够在127.2μA cm~(-2)的电流密度下稳定循环1000次,每次循环平均衰减仅为0.036%。该研究可为高能量密度ASSTFBs硫基薄膜正极的构筑提供一种新思路。
关键词:全固态薄膜电池;;微型储能器件;;垂直石墨烯;;硫薄膜;;锂硫电池