Thin film - Pin thin film

[tieulytamhoan]

Chào cả nhà! Cả nhà cho em hỏi về phương pháp hóa học mần pin thin film dzới ạ. Em đang pí lù tài liệu dzề dzụ nài; em tìm hoài mà không thấy dùng p/p hóa học, chỉ toàn thấy p/p vật lý thui ah...hix hix...Cả nhà giúp em với nhé. Cảm ơn cả nhà! :hun (

[nguyencyberchem]

Hic,
bị mất mấy bài do forum chuyển nhà, hơi chán nhỉ, nhưng cũng không mất nhiều lắm. Tieuly có thể post lại cho mọi người nhé (qua bên kia lượm về)
Thân

[tieulytamhoan]

Hic,
bị mất mấy bài do forum chuyển nhà, hơi chán nhỉ, nhưng cũng không mất nhiều lắm. Tieuly có thể post lại cho mọi người nhé (qua bên kia lượm về)
Thân
OK anh Nguyên! :cuoi (
Sao cái giao diện mới hơi ngộ anh Nguyên he.
BM ui, U chỉnh lại cho có cái bảng trả lời phía dưới giống như khi trước được hem? Kiểu mới khó sài wé :mohoi ( :cuoi (

Loạt bài dzề thin film đang thảo luận đê ê ê ê ê....:cuoi (
pin thin film của em ứng dụng trong lĩnh vực nào? Với lại anh nghĩ, đề tài của em chủ yếu là "phủ thin film lên bề mặt vật liệu nào đó" vì pin là ứng , pp thì có nhiều chứ CVD, dipcoating, nhúng, CO2 supercritic, nói chung, đề tài của em hỏi quá ít thông tin, khó mà giúp được cho em còn không thì anh ko có được hiểu biểt về mảng này, mong sớm có thêm thông tin chi tiết của em nhé
Thân
Em đang làm cái này đây anh Nguyên ạ.
Pin thin-film sử dụng nhân lithium rắn thay vì nhân lỏng như loại pin lithium-ion cũ. Chính vì thế là loại pin này sẽ ít có khả năng bị quá nóng và bốc cháy hơn. Hơn nữa loại pin này hầu như không gây tổn thất nhiều điện năng, chúng có thể được sạc và tiếp tục sử dụng hàng ngàn lần trước khi cần phải thay thế bằng sản phẩm mới.
Công nghệ pin thin-film có thể sẽ thay thế cho pin lithium-ion ứng dung trên các loại máy tính xách tay hoặc điện thoại di động hiện nay

Em mò hoài mà chưa tìm được...hix hix...Anh giúp em với....hix hix...
Hi em!
Anh coi sơ sơ trên google, thấy cũng nhiều lắm mà, em coi thử cái này xem, nếu thích thì anh down về cho nhé

Thin film lithium batteries

Jean Louis Souquet, and Michel Duclot
Laboratoire d'Electrochimie et de Physicochimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI) (UMR CNRS, INPG, UIF, No. 5631, ENSEEG, B.P. 75, 38402 Saint Martin d'Hères, France

Available online 21 March 2002.



Abstract
New electrolyte materials, polymers or inorganic glasses, allow the design of flat lithium primary or secondary batteries for miniaturised devices from smart cards to CMOS back up. The so-called “hybrid plastic electrolytes” allow the design of thick film cells (1–3 mm) with a surface capacity of some mA h cm−2. For Li-ion secondary batteries, the number of cycles does not currently exceed 500.

All solid state thin film batteries are manufactured using sputtering and vacuum evaporation techniques. Their thickness and surface capacity are about one order of magnitude lower than for the polymer electrolyte batteries. In spite of metallic Li anodes, they offer a better cyclability and the solid state of all components guaranties no liquid leakage.

1. Introduction
Many electronic devices result today in low current and power requirements. It is the case of energy storage associated to solar cells, smart cards, implantable medical devices, intelligent labels, micro-electromechanical systems (MEMS) or CMOS back up [1, 2, 3 and 4].

For all these systems, electrochemical requirements are better expressed by unit surface area. The expected power is in between 102 and 103 μW cm−2 in the temperature range −20 to 80 °C. A capacity of up to 103 μA h cm−2 with an operating voltage range of 2–3 V is required. The number of cycles depends on applications: primary batteries may be sufficient for smart cards whereas applications in aerospace require more than 104 cycles. The battery proximity to microelectronic components imposes the absence of any liquid leakage. The thickness of the battery should not exceed 0.3–3 mm including packaging. The battery surface obviously depends on the power requirement and may vary from 10−2 to 20 cm2.

Nowadays, two kinds of lithium batteries are complementing each other to satisfy these requirements. A first category regroups lithium batteries with polymer films as electrolytes or separators; the second ones, usually denominated as thin film microgenerators, are solid state cells with glassy electrolytes.

2. Lithium batteries with polymer film electrolytes
These polymer films can be chosen in between two opposite types.

In the first type, the polymer is only an inactive separator made of polyolefins such as polypropylene (PP) or polyethylene (PE). Its main function is to separate the electrodes and trap the electrolyte consisting in a mixture of organic liquid solvents (ethylene, propylene or cyclic carbonates, etc.) and lithium salts (LiBF4, LiPF6, etc.) [5]. The porous volume of the polymer films ranges between 60% and 80% with pore size of the order of 1 μm. The thickness of this separator currently lies around 100 μm. Its conductivity depends of the pore tortuosity and a loss of one order of magnitude compared with the liquid electrolyte conductivity (10−3 S cm−1) is currently observed.

The second type regroups polymers (POP, POE, etc.) in which lithium salts (LiN(CF3SO3)2, LiCF3SO3, etc.) are dissolved [6]. In these electrolytes, the polymer acts simultaneously as solvent and separator. The ionic displacement involves the local movement of the macromolecular chains. Consequently, the operating temperature is over the glass transition temperature of the polymer. The major remaining difficulty lies in a too low conductivity which does not exceed 10−5 S cm−1 at room temperature and drops dramatically at subambiant temperatures.

In between these two extreme cases are the so-called “hybrid plastic electrolytes” [7, 8, 9, 10 and 11] which are either gels formed by polymers and organic solutions of lithium salts or plasticized polymer electrolytes in which the ionic transport simultaneously occurs in the liquid and polymeric phases.

The major difficulties remaining to solve with these polymer electrolytes are:

• the electrochemical stability (solvent, polymer and anion) versus the electrode materials;

• the low transport number of the Li+ cation (most of the polymer electrolytes, especially in case of the absence of organic liquid solvent, have a lithium transport number lower than 0.5);

• a limited number of cycles (<500) as a consequence of these two electrolytic characteristics [12];

• the electrolyte leakage when organic solvent are involved.

Several primary and secondary flat batteries with polymer films as electrolytes have been commercialised. Most of them use soft aluminium-laminated films as battery case in place of the traditional metal cans. Ten years ago, Mead (USA) has developed a lithium secondary battery using a cross-linked gelled PEO system [13]. A primary lithium battery (Li/LixMn2O4, 0.4 mm thick, capacity 2–4 mA h cm−2) for active smart cards is presently commercialised by Varta (Germany) [14]. A primary lithium polymer battery (Li/LixMnO2, 0.3 mm thick, 25 mA h capacity) was commercialised in 1996 by Yuasa (Japan) and a secondary version (LixC/LixCoO2) is today under development [10]. Using the same electrochemical couples, SANYO has recently developed a 3-mm-thick secondary battery with a cross-linked poly-alkylene oxide gel electrolyte [15]. In 1996, Bellcore (USA) announced the development of a lithium secondary battery (LixC/LixMn2O4) using a P(VDF-HFP) gelled polymer electrolyte [8]. Microporous PVDF membranes prepared by phase inversion with a thickness of about 40 μm and with a porosity close to 70% are presently developed by SAFT-Alcatel (France) [16]. These membranes are to be used in secondary batteries with a total thickness of less than 1 mm including packaging.

.......

Thân!
http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TH1-4P2S92R-11&_user=554142&_coverDate=12%2F06%2F2007&_alid=721822199&_rdoc=18&_fmt=full&_orig=search&_cdi=5269&_sort=d&_docanchor=&view=c&_ct=359&_acct=C000028278&_version=1&_urlVersion=0&_userid=554142&md5=ec3eb7812b0568fc445c026af5fc89fd

Abstract
Crystalline LiCoO2 nano-particles for thin film battery were synthesized and deposited by aerosol flame deposition (AFD). The aqueous precursor solution of the lithium nitrate and cobalt acetate was atomized with an ultrasonic vibrator and subsequently carried into the central tube of the torch by flowing dry Ar gas. LiCoO2 were formed by oxy-hydrogen flame and deposited on a substrate placed in a heating stage. The deposited soot film composed of nano-sized particles was subsequently consolidated into a dense film by high temperature heat treatment at 500–800 °C for 5 h and characterized by SEM, XRD, and Raman spectroscopy. The crystalline carbonates and oxide were first formed by the deposition and the subsequent heat treatment converted those to LiCoO2. The FWHMs of the XRD peaks were reduced and their intensity increased as the heat treatment temperature increased, which is due to improved crystallinity. When judged from the low enough cation mixing and well-developed layered structure, it is believed that the LiCoO2 film satisfied the quality standard for the real application. SEM measurements showed that LiCoO2 were nano-crystalline structure with the average particle size <70 nm and the particle size increased with the increase of heat treatment temperature. The thickness of thin film LiCoO2 before the consolidation process was about 15 μm and reduced to about 4 μm after sintering.
Em vửa tìm dc thêm 2 bài nữa. Anh Nguyên check giùm em xem sao nha anh.
http://springerlink.com/content/33r7127k33w71466/?p=eafbbceebe634406bda9947961031f5f&pi=2
http://springerlink.com/content/d21f21ehm4cprm31/?p=eafbbceebe634406bda9947961031f5f&pi=0
Nhờ anh Nguyên down giùm em 2 bài này luôn nha anh.

http://springerlink.com/content/33r...7961031f5f&pi=2
http://springerlink.com/content/d21...7961031f5f&pi=0

Merci beaucoup anh! :hun (
hehe, cái link này ở trường anh bị sao rồi, ko down được, chắc mấy ông quên đóng tiền rồi, chán ghê. Để anh check sau hén

À ko, bài đâu phải kiếm sau, coi trước bài thứ 2 đi, http://www.mediafire.com/upload_complete.php?id=xglt9xkv3tt
Thân!
Hi anh Nguyên! Em mới tìm thêm được 1 số bài báo dùng "pp hóa học", anh xem hộ em rùi cho ý kiến a nhé. Thanks a! :hun (

Các bro nào hứng thú thì xin mời vào thảo luận và góp ý dzụ nài nhé. Thanks in advance!
Hi em!
Oải em ghê à nghen, anh đã chat với em rồi, sol gel ko phải là bước tạo thin film, tạo thin film là dùng spin-coating hay dip-coating từ sol, làm rõ vấn đề nghen cưng ^_^ spin-coating hay dip coating hok biết là gọi là hh hay vật lý nhỉ?
Cố gắng nghe, em thảo luận với thầy em thêm nhé !
Em cũng thấy anh nói hợp lý...nhưng...theo như lược đồ mô tả thin film deposition trong chapter 1 trang 2 của quyển Thin film technology handbook - Aicha a. R. Elshabini-Riad, FredD. Barlow III phân biệt ra nhánh rõ ràng: chemical processes & physical processes, sol gel nằm trong chemical processess.

http://img257.imageshack.us/img257/8240/thinfilmprocesseswu8xk9.jpg

(Em ko có máy ảnh phân giải cao nên chụp bằng ĐTDD chỉ có 2.0 thôi, chữ trong sách nhỏ quá nữa nên hình mờ, anh thông cảm nha :mohoi ()
Mặt khác, giáo trình ở trường em dc học thì có 1 phương pháp (ko bít có dùng để làm thin film hay ko nữa...hix hix...) gọi là "phương pháp sol-gel". Thế mới pó tay chứ...hix hix...Có lẽ khi dịch từ tiếng Việt sang tiếng Anh thì "sol-gel method" dc gọi là "pp sol-gel" :cuoi (

Mong anh Nguyên download giúp em dzới. Em sẽ trình bày và thảo luận thêm với thầy(cho đến bi giờ em còn rất ít thời gian và còn fải thi quá trời môn lun...hix hix...). Thanks in advance anh! :hun ( :hun ( :hun (

[tieulytamhoan]

Các thầy cô và các anh chị cho em hỏi xin tài liệu nói về phương pháp sol–gel spin coating dùng trong thin film với ạ. Em đang mần seminar dzề dzụ nài mà pí tài liệu wé :cuoi (
Mong nhận được sự giúp đỡ của mọi người. Em xin chân thành cảm ơn mọi người ạ. :hun ( :hun ( :hun (

[nguyencyberchem]

EM chịu khó tìm kỹ trong diễn đàn đi, ông aqhl có post tài liệu về spin coating rồi đó. THế nhé
Thân!

[tieulytamhoan]

EM chịu khó tìm kỹ trong diễn đàn đi, ông aqhl có post tài liệu về spin coating rồi đó. THế nhé
Thân!
Hix hix...em tìm gồi, down dzề đọc nhưng đó là phương pháp để làm thin film TiO2 - link này đúng ko a: http://chemvn.net/chemvn/showthread.php?t=1845&highlight=spin+coating&page=2
Ý em muốn tìm là phương pháp spin-coating nói chung - nguyên tắc của p/p spin-coating nói chung í :cuoi (.
Mọi người giúp em với nhé. Thanks mọi người a lot a lot lot! :hun ( :hun ( :hun (

[tieulytamhoan]

Các thầy cô và các anh chị cho em hỏi về phương pháp SEM và phương pháp AFM với ạ (em có gạch chân màu đỏ trong hình minh hõa phía dưới đấy ạ).
Em đã đọc và search trên net thì ra quá trời kết quả lun mà em không biết đó là viết tắt của các từ gì nên không chọn được. Các thầy cô và các anh chị giúp em với ạ. Em xin cảm ơn mọi người. :hun ( :hun ( :hun (

http://img379.imageshack.us/img379/9917/38782466qo2vo1.jpg

[nguyencyberchem]

Hi em!
AFM là Microscope à force atomique (atomic force microscope), SEM là scanning electron microscope
Thân!

[bluemonster]

SEM - Scanning electron microscopy, là một phương pháp khảo sát hình thái bề mặt vật liệu. Mỗi vật liệu có một đặc trưng riêng nên tùy theo vật liệu mà ta đi chạy mẫu bằng SEM để thu được thông tin gì !

Chẳng hạn đối với LiCoO2, ta chạy SEM để có thêm thông tin về kích thước hạt trong film, và qua đó có thể khảo sát theo nhiệt độ để thấy kích thước hạt thay đổi như thế nào.

Còn đối với các vật liệu khác, chẳng hạn như trên GO (graphite oxide) mình đang khảo sát, thì đo SEM để thu được thông tin về hình thái (hình con sâu hay hình tổ ong ...) , gallery space (ở độ phân giải cao), ...

Thường khi học về SEM, ta nên nghiên cứu qua một chút sơ đồ thiết bị máy móc, cơ chế họat động:

Electron Beam Path
http://www.wartburg.edu/biology/SEMweb/lightbeem/SEMworkfinal.gif

Rồi tiếp theo ta đọc qua các bài báo có liên quan đến project của mình, để tìm hiểu thêm công dụng của SEM trên từng vật liệu. Nếu đọc thật nhiều article thì ta có thể tổng hợp được mớ kiến thức về SEM rất hữu dụng trong nghiên cứu vật liệu.

:quyet (

[chocolatenoir]

AFM là Atomic force microscope hay Kính hiển vi lực nguyên tử

SEM là scanning electron microscope hay Kính hiển vi điện tử quét

Hiện nay máy SEM đã có ở Đại học Cần thơ và Phòng thí nghiệm Nano của Đại học quốc gia TpHCM
Máy AFM thì đắt tiền hơn và nghe nói chỉ mới có tại Viện khoa học và Công nghệ Quốc gia tại Hà nội

Cả hai phương pháp đều rất tốt để khảo sát bề mặt của vật liệu. Ngoài ra thì còn có TEM tức Transmission electron microscope tức Kính hiển vi điện tử truyền qua đã có ở Đại học Bách khoa TpHCM. Tieulystamhoan tìm hiểu về pin Lithium thì liên hệ với các thầy cô ở Nhóm nghiên cứu Điện hóa (như cô Phương Thoa, cô Xuân Bình) của Đại học Khoa học Tự nhiên TpHCM để có thể trao đổi thêm.

P/S Tieulystamhoan viết văn nhiều lỗi quá (mà toàn là cố ý), đọc nhức mắt lắm. Em chịu khó viết rõ ràng nhé vì diễn đàn là học thuật mà.

[tieulytamhoan]

AFM là Atomic force microscope hay Kính hiển vi lực nguyên tử

SEM là scanning electron microscope hay Kính hiển vi điện tử quét

Hiện nay máy SEM đã có ở Đại học Cần thơ và Phòng thí nghiệm Nano của Đại học quốc gia TpHCM
Máy AFM thì đắt tiền hơn và nghe nói chỉ mới có tại Viện khoa học và Công nghệ Quốc gia tại Hà nội

Cả hai phương pháp đều rất tốt để khảo sát bề mặt của vật liệu. Ngoài ra thì còn có TEM tức Transmission electron microscope tức Kính hiển vi điện tử truyền qua đã có ở Đại học Bách khoa TpHCM. Tieulystamhoan tìm hiểu về pin Lithium thì liên hệ với các thầy cô ở Nhóm nghiên cứu Điện hóa (như cô Phương Thoa, cô Xuân Bình) của Đại học Khoa học Tự nhiên TpHCM để có thể trao đổi thêm.

P/S Tieulystamhoan viết văn nhiều lỗi quá (mà toàn là cố ý), đọc nhức mắt lắm. Em chịu khó viết rõ ràng nhé vì diễn đàn là học thuật mà.
Dạ. Em cảm ơn anh nhiều ạ. Em chỉ muốn sinh động 1 tí thôi ạ :cuoi (
Lần sau trở đi em sẽ sửa ạ. Thanks anh! :hun (

[nguyencyberchem]

Cái này là xì tin của teen đóa chocolate à, mình cũng khoái đọc kiểu này lắm (tại già rồi mừ), cũng vui mừ, đừng lạm dụng quá thôi. Đi làm đã mệt quá rùi, đọc mấy cái này thấy miệng mình méo méo cũng dzui.
tieuly nè: anh thấy em chú trọng vô những cái pp cũng hơi xa cái seminar của em đó. Em đã làm cái sườn cho seminar chưa, nếu làm rồi thì post lên để mọi người cùng ngâm cứu. Mấy cái như spin co ating, dip co ating, em chỉ cần nêu vài dòng giới thiệu thôi, mục đích của seminar ko nằm trong mấy cái đó đâu.
Đừng để lạc đề nhé.
Thân

[tieulytamhoan]

Cái này là xì tin của teen đóa chocolate à, mình cũng khoái đọc kiểu này lắm (tại già rồi mừ), cũng vui mừ, đừng lạm dụng quá thôi. Đi làm đã mệt quá rùi, đọc mấy cái này thấy miệng mình méo méo cũng dzui.
tieuly nè: anh thấy em chú trọng vô những cái pp cũng hơi xa cái seminar của em đó. Em đã làm cái sườn cho seminar chưa, nếu làm rồi thì post lên để mọi người cùng ngâm cứu. Mấy cái như spin co ating, dip co ating, em chỉ cần nêu vài dòng giới thiệu thôi, mục đích của seminar ko nằm trong mấy cái đó đâu.
Đừng để lạc đề nhé.
Thân
Thầy nói em nên giới thiệu riêng về nguyên tắc của pp rùi "xào nấu" với seminar trên chất cụ thể trong bài báo luôn. Có lẽ như thế sẽ suôn sẻ và hấp dẫn hơn? :cuoi (.
Em mới chỉ đang chuẩn bị bắt đầu viết thôi ah a Nguyên. Em ko dám post đâu :mohoi ( :cuoi (
Amateur như em ko dám post seminar cỏn con của mình lên diễn đàn học thuật hàng cao cấp như chemvn đâu, toàn là cao nhân, em ko dám múa rìu qua mắt thợ :mohoi ( :cuoi (
Seminar em làm chỉ là seminar lý thuyết chuyên ngành trị giá 2 chỉ thôi ah, yêu cầu ko cao như của các anh đâu, nhưng do em muốn tìm hiểu cho rõ các chi tiết có liên quan để lỡ bị hỏi thì còn đỡ được chút ít (vì thời gian cho seminar chuyên ngành là 10 tuần lận, thế mà giờ này em vẫn chưa đâu vào đâu hết...hix hix...) chứ ko thì tẽn lắm anh Nguyên ạ :mohoi ( :cuoi (

[bluemonster]

Sẵn topic này giới thiệu một chút về AFM luôn !

Trước hết, AFM là phương pháp được dùng để khảo sát các thin và thick film coating, ceramics, composites, glasses, synthetic và biological membranes, metal, polymer và semiconductors. Nó ứng dụng để nghiên cứu các hiện tượng như abrasion, adhesion, cleaning, corrsion, etching, friction, lubrication, plating ... Bằng cách dùng AFM, người ta không chỉ phác thảo được hình ảnh của surface với độ phân giải phân tử, mà còn tính toán được lực ở cấp độ nano-newton.

Operation:
http://virtual.itg.uiuc.edu/training/AFM_tutorial/ScanningProbeMicroscopy.swf

Preparation sample - Download here
(http://virtual.itg.uiuc.edu/training/AFM-prep-large.mov)

Ref:
http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm729/afm/firstpag.htm
http://virtual.itg.uiuc.edu/training/