SCMs|用于微电池的超高功率密度铁氧硫化物薄膜

作为微电池的核心指标之一，面积功率密度决定了微电池与应用于物联网的微电子器件集成时所需的面积。目前，由于微电子器件尺寸有限，微电池的实际应用仍受到低面积功率密度的限制。

近日，福州大学王星辉教授和厦门大学彭栋梁教授等人在Science China Materials发表研究论文，发现经过原位等离子体预处理衬底后，溅射的铁氧硫化物薄膜（FeO_xS_y）具备超高功率特性，这种原位等离子体预处理可作为一种通用的界面优化策略来抑制长循环过程中的机械衰变。

本文要点：

1) 所溅射的FeO_xS_y正极薄膜展现出极高的功率密度和稳定的循环性能，这是由其高度的结构完整性（强大的界面粘附性和应力释放的岛）、完美的电化学可逆性以及近表面电荷交换（赝电容锂存储机制）的协同作用导致的。

2) 预处理的FeO_xS_y薄膜可以输出高达14.6 mW cm^-2的功率密度和291 µW h cm^-2 µm^-1的体积能量密度。

3) 制备得到的正极薄膜的功率密度优于已报道的具有相当面积容量的溅射薄膜。

本工作提出了一种简单且高效的预处理方法来制备具有超高功率密度且稳定的微电池薄膜电极。

文章信息

Ke B., Wang X., Cheng S., et al. Ultrahigh-power iron oxysulfide thin films for microbatteries. Sci. China Mater. (2022).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2152-3

点击阅读全文，了解更多