研究目的
研究锂离子电池常用负极材料Li4Ti5O12中的锂离子导电性，采用外延薄膜模型体系。
研究成果
外延生长的Li4Ti5O12薄膜表现出理想的离子导体特性，在230°C时电导率达2.5×10?? S/cm，活化能为0.79 eV。多晶薄膜因晶界效应呈现复杂行为，导致直流电导率提取困难。外延薄膜有望成为未来固态微电池的理想材料。
研究不足
该研究聚焦于高温测量（205°C至350°C），可能无法完全反映室温下的行为表现。多晶薄膜的复杂特性使得可靠提取直流电导率变得困难。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲激光沉积法（PLD）在500°C氧气氛围中制备了外延和多晶Li4Ti5O12薄膜。
2：样品选择与数据来源：
外延薄膜沉积于MgO(111)单晶衬底，多晶薄膜沉积于Si(100)基底上的溅射多晶MgO膜。
3：实验设备与材料清单：
FEI Helios NanoLab 660用于SEM，JEOL JEM 2200 FS用于TEM，Brucker D8用于XRD，ION-TOF用于ToF-SIMS，Paios Fluxim阻抗谱仪用于EIS。
4：实验步骤与操作流程：
通过SEM、TEM、XRD、ToF-SIMS和ERDA对薄膜进行表征，EIS测试频率范围为10 mHz至0.1 MHz。
5：1 MHz。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：外延薄膜数据采用RC等效电路分析，多晶薄膜采用更复杂的模型分析。
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FEI Helios NanoLab 660
Helios NanoLab 660
FEI
Scanning electron microscopy and focused-ion-beam cuts
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JEOL JEM 2200 FS
JEM 2200 FS
JEOL
Transmission electron microscopy
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Brucker D8
D8
Brucker
X-ray diffraction
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ION-TOF
ION-TOF
Time-of-flight secondary ion mass spectrometry
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Paios Fluxim
Fluxim
Paios
Electrochemical impedance spectroscopy
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Linkam LTSE-420-P
LTSE-420-P
Linkam
Heating stage for temperature dependent measurements
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