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MEMS技术的发展对微能源的微型化和集成化提出更高的要求，希望将微能源直接集成在微器件当中。在此背景下，微型薄膜锂电池因其高能量密度、高开路电压、循环寿命长等优势，而受到了人们的重视，是一种应用前景广泛的微型电池。 由于电极材料的性能对微电池性能有巨大影响，钒基化合物因其良好的嵌锂性能一直受到人们广泛的关注，其中五氧化二钒(V2O5)具有比容量大、能量密度高等优点，是锂二次电池正极材料研究的热点之一。本文采用磁控溅射制备了Cu掺杂的V2O5材料。通过SEM和XRD分析表明磁控溅射制备的V2O5薄膜呈晶体结构，掺杂Cu使薄膜转为非定型态，Cu掺杂增强了V2O5层间的相互作用力，有利于提高材料在Li+离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性。对上述材料进行了恒流充放电和循环伏安测试，研究了不同Cu掺杂浓度对V2O5材料电化学性质的影响。结果表明，掺杂量较高的Cu3.55VO4.88具有更高的可逆容量和更好的容量保持率。 最后我们利用厦门大学萨本栋微纳米技术研究中心的实验条件，制备了以CuxV2O5为正极，LixV2O5为负极的CuxV2O5/LiPON/LixV2O5二维和三维微型锂离子电池，并对其电化学性能进行研究。循环50次充放电测试，未掺杂的微型电池放电容量保持在2.0nAh左右;掺杂Cu的2D微型电池放电容量维持在8nAh左右;掺杂Cu的3D微型电池放电容量维持在11nAh左右。 本论文的主要创新性工作有:分析掺杂不同比例铜对于钒氧化物薄膜电极的影响，并系统研究了薄膜的晶体结构及电化学性能;为进一步提高电池的容量，我们还设计出三维结构;制备出单元面积为1.9mm×1mm的CuxV2O5/LiPON/LixV2O5二维和三维微型薄膜锂离子电池。