Aktuella utmaningar inom tunnfilms-litium-jon-mikrobatterier
No Thumbnail Available
Files
Aalto login required (access for Aalto Staff only).
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemiantekniikan korkeakoulu |
Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2024-05-11
Department
Major/Subject
Kemia ja materiaalitiede
Mcode
CHEM3049
Degree programme
Kemiantekniikan kandidaattiohjelma
Language
sv
Pages
24
Series
Abstract
I kandidatarbetet undersöks de aktuella utmaningarna inom tunnfilms-litium-jon-mikrobatterier. Först presenteras bakgrundsinformation om ämnet. Hur tunnfilms-litium-jon-mikrobatterier har tillverkats, det vill säga deponerats, fram till nu och av vilka material de har tillverkats. Arbetet visar att utmaningarna är relativt många och de två huvudsakliga utmaningarna är valet av material samt tillverkningsmetod. Det behövs olika material för batteriets två elektroder och sedan även för elektrolyten. Vilka material som rekommenderas beror på vilka egenskaper hos batteriet som prioriteras. En relativt central utmaning är också att de tre delarna av batteriet måste vara kompatibla, till exempel passar inte alltid negativa elektroden och positiva elektroden tillsammans. Tillverkningsmetoden måste för det första vara kompatibel med alla material som skall deponeras. De vanligaste tillverkningsmetoder är någon variant av fysikalisk ångdeponering (PVD), kemisk ångdeponering (CVD) eller atomlagersdeponering (ALD). Valet av tillverkningsmetod påverkar tunnfilmen, och sedan även batteriets egenskaper betydligt. Vilken av tillverkningsmetoderna som används beror på vilket material som skall deponeras samt vilka egenskaper som prioriteras. Till exempel är PVD en snabb metod, men tunnfilmen blir relativt lågkvalitativ. CVD är lite långsammare, men deponerar en jämnare film. ALD är den metoden som deponerar den jämnaste filmen och kan deponera på väldigt komplicerade substrat, men är däremot en väldigt långsam metod som gör den oattraktiv för kommersiellt bruk. Batteriteknologin tar stora steg framåt och även om det finns utmaningar så finns det också möjlighet och behov av fortsatt forskning. Det beror på att behovet av ett batteri med högre energidensitet än traditionella litium-jon batterier fortsätter växa.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Miikkulainen, VilleKeywords
tunnfilm, litium-jon, elektrolyt, mikrobatteri
