1.一種三維LiMn2O4薄膜正電極的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)以Li過量的LiMn2O4材料作為靶材,安裝好靶材和基片,關(guān)閉磁控濺射腔室,將腔室抽真空至1×10-4Pa或以下,將基片加熱至25~900℃,并通入36sccm氬氣和4sccm的氧氣,再將腔室內(nèi)氣體壓強(qiáng)調(diào)節(jié)到0.2~2Pa;
(2)設(shè)定直流濺射功率2W/cm2~6W/cm2,靶基距40mm~120mm,預(yù)濺射5~20min,以清理靶材表面的雜質(zhì),濺射時間為1~10h,在基片上得到三維LiMn2O4薄膜;
(3)對上述得到的三維LiMn2O4薄膜進(jìn)行退火處理,退火溫度500~800℃,退火時間0~4h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維LiMn2O4薄膜正電極的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中,靶材為LiMn2O4、LiCoO2、LiNixMn1-xO2(0<x<1)、LiNixCo1-xO2(0<x<1)、LiNi1-x-yCoxMnyO2(0<x<1, 0<y<1)或LiNiO2正極靶材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維LiMn2O4薄膜正電極的制備方法,其特征在于,所述步驟(1)中,基片為不銹鋼箔、硅片或聚合物基片;所述基片預(yù)先進(jìn)行鍍金或鉑薄膜,厚度為100~500nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維LiMn2O4薄膜正電極的制備方法,其特征在于,所述聚合物基片為聚酰亞胺薄膜、云母片或玻璃。
5.一種三維全固態(tài)薄膜鋰離子電池的制備方法,其特征在于,在權(quán)利要求1所述的制備方法得到的三維正極薄膜上依次鍍上固態(tài)電解質(zhì)薄膜、負(fù)極薄膜、負(fù)極集流體。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維全固態(tài)薄膜鋰離子電池的制備方法,其特征在于,所述固態(tài)電解質(zhì)包括晶體形無機(jī)固體電解質(zhì)、玻璃態(tài)及無定形無機(jī)固體電解質(zhì)、復(fù)合鋰離子無機(jī)固體電解質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維全固態(tài)薄膜鋰離子電池的制備方法,其特征在于,所述負(fù)極為TiO2、Si、Sn或金屬Li。