電子器件的微型化迫切要求微電池與之匹配，全固態(tài)薄膜鋰電池因其能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長、安全性好等優(yōu)點受到人們的重視。然而，當前集成電路制作工藝多數(shù)仍采用回流焊(reflow soldering)技術(shù)，該過程瞬間將器件加熱至250℃以上。以金屬鋰為陽極的薄膜鋰電池因鋰的低熔點(180℃)將被嚴重破壞，失去充放電能力。因此，新型陽極薄膜的制備成為全固態(tài)薄膜鋰電池研究的一個主要方向。一些過渡金屬氧化物或氮化物由于具有較高的熔點、較低的電位、穩(wěn)定的電化學循環(huán)性能等特點成為目前研究較多的全固態(tài)薄膜鋰電池陽極材料。

         NiO 結(jié)構(gòu)中因沒有可供Li+ 嵌入/脫出的通道，也無法與金屬鋰形成合金，一直認為不適合作為鋰離子電池的陽極材料。最近，Poizot等報道了NiO不僅能夠和Li 發(fā)生可逆的電化學反應(yīng)，而且經(jīng)多次循環(huán)后仍可保持較高的比容量和良好的循環(huán)性能，從而倍受研究者的廣泛關(guān)注。Wang 等采用脈沖激光沉積（PLD）法成功制備了納米尺寸的氧化鎳薄膜，作為鋰離子電池的陽材料，具有良好的電化學性能。另外，自動化論壇也報道了采用射頻磁控濺射法、化學氣相沉積(CVD)和電子束沉積等技術(shù)沉積NiO 薄膜，但這些方法均存在沉積速率低、成本高或難以大面積沉積薄膜等缺點。最近，我們研究小組曾采用真空蒸鍍并結(jié)合熱氧化方法獲得了光滑致密的納米NiO 薄膜，具有較高的比容量和充放電性能。

         然而，100 次以上循環(huán)后因薄膜易從基片上脫落，使其電化學性能急劇惡化。因此，提高薄膜與基片的結(jié)合強度是改善其電化學性能的關(guān)鍵。鑒于此，本文采用薄膜與基片結(jié)合牢固、操作簡單、成本較低的直流濺射法制備NiO薄膜，并研究退火溫度對薄膜組成、結(jié)構(gòu)及形貌的影響，并初步考察其電化學性能。

         將高純Ni靶和經(jīng)過拋光、清洗后的基片固定在高真空鍍膜臺上，基片與靶的距離約為25 mm；預(yù)抽真空至1×10- 3 Pa，通入摩爾比為1:1 的Ar 和O2， 工作壓力為0.1 Pa； 在基片與靶之間加上800～1000V的高壓，電流為5～6 mA，濺射6～10 h； 將所得樣品分別在400℃、500℃、600℃、700℃下退火，退火升溫速率1℃/min，保溫2 h，隨爐冷卻至室溫。利用X 射線衍射儀(德國Bruker 公司D8 型)、掃描電鏡( 日本電子株式會社JSM- 5610LV 型)以及132- 25 型EDX分別對結(jié)構(gòu)、形貌和組成進行了表征，在LAND 電池測試系統(tǒng)上考察NiO 薄膜的電化學性能。