Вышедшие номера
Home » Физика и техника полупроводников » Год 2016, выпуск 7 » Статья стр. 979
<<<>>>
Электрохимическое литирование кремния с разной кристаллографической ориентацией
РФФИ, 15-08-02805
РФФИ, 16-33-01030
Астрова Е.В.1, Румянцев А.М.1, Ли Г.В.1, Казанцев Д.Ю.1, Бер Б.Я.1, Жданов В.В.1, Нащекин А.В.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: east@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 9 декабря 2015 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2016 г.
PDF версия
-1 Для изучения анизотропии внедрения лития в кремниевые аноды литий-ионных аккумуляторов использовались микроструктуры в виде сетки с вертикальными стенками толщиной 0.5 мкм и пластины монокристаллического кремния, имеющие разную ориентацию. Электрохимическое литирование проводилось при комнатной температуре в гальваностатическом режиме. Исследовались зарядные кривые микроструктурных и плоских кремниевых анодов. С помощью вторичной ионной масс-спектрометрии определялось распределение внедренных атомов Li по глубине пластины. Для анализа экспериментальных данных использовалась двухфазная модель, согласно которой процесс литирования лимитируется скоростью продвижения фронта между аморфным сплавом с высоким содержанием Li и кристаллической кремниевой подложкой. Определено соотношение между скоростями внедрения лития в разные кристаллографические плоскости: (110), (111) и (100) V110:V111:V100=3.1:1.1:1.0. Продемонстрировано, что микроструктурные аноды со стенками (110) имеют наиболее высокий циклический ресурс и при скорости заряда/разряда 0.36 С выдерживают ~600 циклов.
  1. E. Evarts. Nature, 526, 93 (2015)
  2. H. Wu, Y. Cui. Nano Today, 7, 414 (2012)
  3. S.W. Lee, M.T. McDowell, J.W. Choi, Y. Cui. Nano Lett., 11, 3034 (2011)
  4. X. Liu, H. Zheng, L. Zhong, S. Huang, K. Karki, L.Q. Zhang, Y. Liu, A. Kushima, W.T. Liang, J.W. Wang, J.-H. Cho, E. Epstein, S.A. Dayeh, S.T. Picraux, T. Zhu, J. Li, J.P. Sullivan, J. Cumings, C. Wang, S.X. Mao, Z.Z. Ye, S. Zhang, J.Y. Huang. Nano Lett., 11, 3312 (2011)
  5. J.L. Goldman, B.R. Long, A.A. Gewirth, R.G. Nuzzo. Adv. Funct. Mater., 21, 2412 (2011)
  6. Q. Zhang, W. Zhang, W. Wan, Y. Cui, E. Wang. Nano Lett., 10, 3243 (2010)
  7. M.K.Y. Chan, C. Wolverton, J.P. Greeley. J. Am. Chem. Soc., 134, 14362 (2012)
  8. H. Jung, M. Lee, B.C. Yeo, K.-R. Lee, S.S. Han. J. Phys. Chem. C, 119, 3447 (2015)
  9. H. Yang, S. Huang, X. Huang, F. Fan, W. Liang, X.H. Liu, L.-Q. Chen, J.Y. Huang, J. Li, T. Zhu, S. Zhang. Nano Lett., 12, 1953 (2012)
  10. G.V. Li, A.M. Rumyantsev, V.S. Levitskii, E.V. Beregulin, V.V. Zhdanov, E.I. Terukov, E.V. Astrova. Semicond. Sci. Technol., 31, 014 008 (2016)
  11. Е.В. Астрова, Г.В. Ли, А.M. Румянцев, В.В. Жданов. ФТП, 50, 279 (2016)
  12. V. Lehmann. Electrochemistry of Silicon (Weinheim, Wiley-VCH, 2002), chap. 9, p. 183
  13. А.В. Черниенко, Е.В. Астрова, Ю.А. Жарова. Письма в ЖТФ, 39 (22), 17 (2013)
  14. Е.В. Астрова, А.В. Парфеньева, Г.В. Ли, Ю.А. Жарова. ФТП, 49, 561 (2015)
  15. Г.В. Ли, Е.В. Астрова, А.M. Румянцев, В.Б. Воронков, А.В. Парфеньева, В.А. Толмачев, Т.Л. Кулова, А.М. Скундин. Электрохимия, 51, 1020 (2015)
  16. H. Li, X. Huang, L. Chen, G. Zhou, Z. Zhang, D. Yu, Y.J. Mo, N. Pei. Solid State Ionics, 135 (1-4), 181 (2000)
  17. M.N. Obrovac, L. Christensen. Electrochem. Solid-State Lett., 7, A93 (2004)
  18. W.J. Zhang. J. Power Sources, 196, 877 (2011)
  19. Е.В. Астрова, Г.В. Ли, А.В. Парфеньева, А.М. Румянцев, В.В. Жданов, С.И. Павлов, В.C. Левицкий, Е.И. Теруков, В.Ю. Давыдов. ЖТФ, 85, 52 (2015)
  20. M. Pharr, K. Zhao, X. Wang, Z. Suo, J.J. Vlassak. Nano Lett., 12, 5039 (2012)
  21. K. Zhao, M. Pharr, Q. Wan, W.L. Wang. E. Kaxiras, J.J. Vlassak, Z. Suoa. J. Electrochem. Soc., 159, A238 (2012)
  22. H. Yang, F. Fan, W. Liang, X. Guo, T. Zhu, S. Zhang. J. Mech. Phys. Solids, 70, 349 (2014)
  23. X.H. Liu, J.W. Wang, S. Huang, F. Fan, X. Huang, Y. Liu, S. Krylyuk, J. Yoo, S.A. Dayeh, A.V. Davydov, S.X. Mao, S.T. Picraux, S. Zhang, J. Li, T. Zhu, J.Y. Huang. Nature Nanotechnology, 7, 749 (2012)
  24. M. Elwenspoek, H.V. Jansen. Silicon micromachining (Cambridge University Press, Cambridge, 2004) chap. 2, p. 5
  25. D.-B. Kao, J.P. McVittie, W.D. Nix, K.C. Saraswat. Electron Dev., IEEE Trans. Electron. Dev., ED-34, 1008 (1987)
  26. А.В. Чуриков. Математика диффузии в приложении к литиевым электрохимическим системам (М., Наука, 2015) с. 48

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme