文档介绍：能源材料课程业
——薄膜锂电池的研究进展
院系:材料科学与工程学院
专业:金属材料与成型加工
班级:2012级金属材成1班
学号:20120800828
姓名:吴贵军
薄膜锂电池的研究进展
摘要: 微电子机械系统(MEMS)和超大规模集成电路(VLSI)技术的发展对能源的微型化、、,、固体电解质膜、,此外对LiNiO2、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2、V2O5也有较多的研究;固体电解质膜方面以对LiPON膜的研究为主;阳极膜方面以对锂金属替代物的研究为主,比如锡的氮化物、氧化物以及非晶硅膜,,三维结构将是今后研究的一个重要方向.。
关键词:薄膜锂电池; 微系统; 薄膜: 微电子机械系统
随着电子集成技术的飞速发展, SO C (System on chi p) 成为
现实, 电子产品在不断地小型化、微型化。以整合集成电路及机械系统, 如各种传感器于同一块晶片上的技术, 即微机电技术, 受到了普遍重视。微小型飞行器、微小型机器人和微小型航天器等都在源源不断地出现和进一步地改进。这些微型系统的功能强大, 必然对其能源系统提出了微型化的要求。当电池系统被微型化, 电池底面积小于 10 m m2、功率在微瓦级以下时, 被称为微电池。微电池的制备通常是将传统的电池微型化、薄膜化。目前,用于微电池的体系有: 锌镍电池、锂电池、太阳能电池、燃料电池、温差电池和核电池。锂电池是目前具有较高比能量的实用电池体系, 因此人们对薄膜化的锂电池投入了大量的研究。
优点:
(1)成本低,根据Photon 的预测,预计到2012 美元/w; 美元/w 美元/w,与晶体硅相比优势明显;而相关薄膜电池制造商的预测更加乐观,EPV 估计到2011 年,薄膜组件的成本将大大低于1 美元/w;Oerlikon 更估计2011 年GW 美元/w,这主要是由转化率提高和规模化带来的。
(2)弱光性好
(3)适合与建筑结合的光伏发电组件(BIPV),不锈钢和聚合物衬底的柔性薄膜太阳能电池适用于建筑屋顶等,根据需要制作成不同的透光率,代替玻璃幕墙。
缺点:
(1)效率低,单晶硅太阳能电池,单体效率为14%-17%(AMO),而柔性基体非晶硅太阳电池组件(约1000平方厘米)的效率为10-12%,还存在一定差距。
(2)稳定性差,其不稳定性集中体现在其能量转换效率随辐照时间的延长而变化,直到数百或数千小时后才稳定。这个问题一定程度上影响了这种低成本太阳能电池的应用。
(3)相同的输出电量所需太阳能电池面积增加,与晶体硅电池相比,每瓦的电池面积会增加约一倍,在安装空间和光照面积有限的情况下限制了它的应用。
1 特点和应用
除了具有普通锂离子电池的优点, 如电压高、无记忆效应、
对环境友好外, 薄膜锂电池还具有以下优