Нанесение нанопокрытий между электродами и электролитом является одной из самых многообещающих технологий увеличения безопасности и долговечности твердотельных аккумуляторов (ТЛИА). В статье представлены результаты детального микроскопического и электрохимического анализа многослойных тонких пленок. Исследованные структуры состоят из аморфного слоя Li-O и слоя Ta-O, полученного методом атомно слоевого осаждения на кремневую и стальную подложки. Было показано, что что скорость роста пленок составляет 0,21 нм/суперцикл и соответствует теоретическому при заданных условиях синтеза. По рентгенограмме можно судить, что слои Li-O и Ta-O по структуре рентгеноаморфны с небольшим содержанием нанокристалитов Ta[2]O[5]. соотношение компонентов Та:О в полученных пленках было 1:4, что близко к теоретическому LiTaO[3]. Однако смешанных оксидов системы Li-Ta-O и органических остатков прекурсора Ta(OEt)[5] не обнаружено, что говорит о многослойности пленки. Анализ циклических вольтамперограмм показал отсутствие взаимодействия с жидким электролитом в диапазоне потенциалов катода (4,3–3,0 В). Кроме того, покрытия не вносят значительный вклад в электрохимическую емкость, таким образом они могут использоваться в качестве функционального слоя между твердым электролитом и электродами в ТЛИА.

One of the most promising technologies for increasing the safety and durability of solid-state batteries (SSB) is nano-coating between electrodes and electrolytes. The paper presents the results of a detailed microscopic and electrochemical analysis of multilayer thin films. The investigated multilayer structures consist of a two-layer system of an amorphous Li-O layer and a Ta-O layer obtained by atomic-layer deposition on Si and steel substrate. The results show that the growth rate of the films is 0.21 nm/supercycle, which corresponds to the theoretical one under the given synthesis conditions. The X-ray diffraction pattern shows that the Li-O and Ta-O layers are X-ray amorphous with a small content of Ta[2]O[5] nanocrystallites. The ratio of the Ta:O components in the films obtained was 1:4, which is close to the theoretical LiTaO[3]. However, no mixed oxides of the Li-Ta-O system were found, which indicates that the film is multilayered. Analysis of cyclic voltammograms showed no interaction with liquid electrolyte in the range of cathode potentials (4.3–3.0 V). In addition, the coatings do not significantly contribute to the electrochemical capacity so that they can be used as a functional layer between solid electrolytes and electrodes in SSB.

Материаловедение. Энергетика. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020 -. — Электрон. журнал. — Периодичность: 4 раза в год. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Материаловедение. Энергетика. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2020 -. Т. 27, № 4, 2021. — 1 файл (12,8 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j22-3.pdf>.