CIBF 完美谢幕｜Forge Nano 先进粉末原子层沉积方案首次亮相

由中国化学与物理电源行业协会主办、中电科能源有限公司协办的第 14 届 CIBF 展会于 2021 年 3 月 19 日 - 3 月 21 日在深圳会展中心成功举办。美国先进纳米涂层创新企业 Forge Nano 首次亮相，为各大电池材料厂商及研究人员带来了最先进的原子层沉积包覆技术。

Forge

Nano

CIBF 2021

Forge Nano 是全球唯一可提供从原子层沉积粉末包覆（PALD）研发到工业规模化生产 “端到端” 服务的美国公司，致力于为全球各大电池材料生产商提供最先进的粉末包覆技术设备服务。自成立以来，包括：大众汽车，LG 化学，三井金属，SBI 集团等先后投资，已成为该领域的独角兽企业。

从研发到工业生产的“端到端”电池粉末包覆设备

当前，商用锂离子电池尤其是动力电池，其基本组成为：正极材料，负极材料，电池隔膜，液态电解质。由于电池正极电势较高，容易出现脱锂，溶解，进而引发副反应产生锂枝晶，影响电池性能，带来安全隐患。而对电池材料进行包覆处理可以较好的改善电池性能，延长寿命。传统的包覆手段包括：溶胶凝胶法，机械混合，化学镀法等，但这些方法都存在均匀性差，成分控制难，普适性不强等缺点。而 Forge Nano 推出的基于原子层沉积技术的包覆手段，可以涵盖绝大多数粉末材料，实现均匀可控的包覆。

ALD 在 Si 材料表面包覆 Zr

原子层沉积技术（简称 ALD）通过交替性的鼓入不同前驱体，实现薄膜自限制性生长，是目前已知厚度控制最精确，均匀性最好的气相包覆技术，已被广泛地应用于半导体，微电子，催化，能源等领域。但目前仅有用于平面 ALD 的商业技术，而 Forge Nano 的技术很好的填补了粉末 ALD 沉积这一市场空白。

前驱体与粉末的有效接触是决定包覆性质的关键因素，Forge Nano 采用独家流化床技术使粉末进入流化状态，使包覆更均匀。此外，Forge Nano 也提供旋转 / 轴带式粉末原子层沉积设备以及用于传统平面 ALD 的研发与生产设备。正负极粉末上的 ALD 涂层可提高电池性能。ALD 涂层可减少金属溶解，减少 SEI 形成，减少锂损失。这些影响可根据应用提供以下好处：

更高的工作电压（高容量）

更长的使用寿命 

更长的循环周期寿命

减少气体生成

减缓循环后的阻抗增加过程，提高容量

增强安全性（更高的热失控起始温度、ARC 测量等）

ALD 示例

ALD 涂层材料在各种电池材料上显示出无以伦比的优势，下面式部分案例，显示了 ALD 涂层对汽车电池 （NMC 811）和消费电子产品（LCO）的重要性。NMC 811 的快速充电和 LCO 的高电压工作能力都有显著提升。

811 快速充电（4C/1C）数据显示，ALD包覆 NMC 811（蓝色，顶线）优于没有 ALD 包覆的 NMC 811（灰色，底线）。两者都与未包覆的石墨负极层组合进行循环，电压为 4.2V。

LCO 循环周期数据显示，ALD 包覆 LCO（蓝色，顶线）比没有 ALD 包覆的（灰色，底线）性能更好。两者都与未包覆的石墨负极层组合进行循环。 

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