厦门大学/德州大学奥斯汀分校：全固态薄膜锂电池中基于薄膜厚度的不同电化学行为

本文研究了全固态薄膜锂电池中硼化物薄膜厚度对电化学行为的影响。研究背景是锂离子电池中薄膜厚度或活性材料负载量的增加通常会导致电压平台倾斜，但目前关于如何调控充放电曲线特征及薄膜厚度影响性能的机制缺乏系统性研究。研究目的是通过制备不同厚度的CoB、FeB和CoFeB薄膜，探究薄膜厚度对其充放电平台特性的影响。研究结果表明，厚膜由于长扩散路径和相变材料的迟滞反应动力导致较大的嵌锂浓度梯度，表现为单一且不稳定的电压平台；而薄膜由于短扩散路径促成均匀的嵌锂浓度梯度，表现为倾斜且稳定的电压曲线，并具有优异的循环性能。结论是通过简单的厚度调控策略可以提高储能器件性能。