在使用或储存的电池内部发生不必要的反应，导致性能下降。表面涂层可以用来减缓或钝化一些不必要的反应，如锂库存损失、过渡金属溶解和固体电解质界面(SEI)生长。
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这个原子层沉积该工艺提供了最精确、可扩展、性能最佳、可重复和经济高效的涂层工艺，以减少不必要的反应并提高电池的性能。
ALD可用于大范围的阴极和阳极粉末，以提供诸如阻抗增长缓慢，低气体生成，更长的循环寿命和更高的电压利用率。
大量的财富500强企业正在为他们的特定的电极优化ALD涂料粉末的利用率和电池的高吞吐量ALD系统能够处理的每天3000公斤- 30000公斤的粉末(~ 10000吨/年/系统)< 1美元/公斤涂层总成本(CAPEX + OPEX)。
ALD增强电池材料亚博网站下载
阳极和阴极粉末上的ALD涂层可提高电池性能，并且ALD涂层可从表面稳定材料。ALD涂层的稳定性降低了SEI的形成，减少了金属溶解，降低了锂库存损失。亚博网站下载
根据应用情况，这些效果具有以下优点：
- 更长的日历寿命
- 高电压运行（以及相关的高容量）
- 循环过程中阻抗增长较低，导致循环后容量更高
- 减少气体的产生
- 增强安全性(更高的热失控起始温度，电弧测量等)
- 长循环寿命
这些优点可以从以下材料中看到:亚博网站下载
阳极粉
硅/碳复合材料，合成石墨，天然石墨，硅
阴极粉末
NCM（>80%Ni，811721622532），LCO（4.5V，4.6V），NCA（>80%Ni，>90%Ni），LMO（尖晶石和非尖晶石类型），LMNO
在阴极粉体上涂布时，镍(Ni)浓度越高，阴极材料的稳定性越差，表面涂布越关键。亚博网站下载ALD涂层相对于其他高镍材料涂层技术提供了最大的优势。亚博网站下载
即使是非常薄(小于纳米)的ALD涂层也可以提供更高的电压性能，并显著提高阳极粉末涂层的电池周期寿命。
当将包覆阳极和包覆阴极结合在一起时，某些系统(如LCO/石墨系统)甚至可以看到更多的优点。这包括更高的容量保持周期寿命和更高的初始比放电容量。
各种ALD化学产品是可能的
许多材料的ALD涂层已被证明以不同的方式和在不同的亚博网站下载应用中提高电池性能。大多数工艺选择的主要化学物质是氧化铝，它可以提高本文概述的电池性能指标。
许多公司现在都在探索先进的涂层，比如那些设计具有更高的传输数量和锂离子流动性的涂层。这些先进的ALD涂层通常适用于含有固态组件的混合电池、锂离子电池和全固态电池系统。
目前正在探索的电池材料高级ALD涂层包括金属磷酸盐、金属氟化物、金属氧化物（氧化铝除外）和锂金属氧化物。高级ALD涂层，亚博网站下载也可考虑用于电池材料，包括混合氧化物/碳涂层、聚合物涂层和硫涂层等。
ald涂层电池材料的数据示例亚博网站下载
最近的涂层对NMC 811的快速充电和LCO的高压运行显示出特别的好处，尽管ALD涂层材料亚博网站下载展示多种电池材料的优点。亚博网站下载这一最近的工作(如下所示)对于消费电子(LCO)和汽车电池(NMC811)至关重要。
811快速充电（4C/1C）数据显示，涂有ALD的NMC811（蓝色，顶线）优于不涂ALD的NMC811（灰色，底线）。这两种都是在4.2V的电压下对无涂层石墨进行循环。
图片来源:Forge Nano
石墨快速充电（4C/1C）数据显示，ALD涂层石墨（蓝色，顶线）优于未涂层石墨（灰色，底线）。这两种都在4.2 V以下的无涂层NMC811上循环。
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LCO生命周期数据显示，涂有ALD的LCO（蓝色，顶线）比不涂ALD的LCO（灰色，底线）要好。这两种材料都与未涂覆的石墨进行循环。
图片来源:Forge Nano
石墨生命周期数据显示ALD涂层石墨(蓝色，顶部线)比未涂层石墨(灰色，底部线)更好。两者都是循环针对未涂层LCO高达4.4 V。
图片来源:Forge Nano
LCO和石墨，高V (4.5 V)生命周期数据显示ALD涂层石墨对抗ALD涂层LCO(蓝色，顶部线)优于未涂层石墨(灰色，底部线)对抗未涂层LCO。
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40 Ah汽车袋电池(NMC 811)
对于筛选材料，硬币电池是一个亚博网站下载很好的方法，但需要更大的电池充分了解ALD涂层对电池材料的价值。使用ALD涂层生产了40 Ah汽车袋电池，目前正在进行电化学测试。该项目的目的是证明ALD涂层可以提高大电池的安全性和性能。
关于锻造纳米
Forge Nano Inc.是全球超薄表面改性技术的领导者，其市场包括催化、增材制造、储能、电子材料、吸附剂等，公司位于科罗拉多州丹佛市外。亚博网站下载Forge Nano与战略合作伙伴共同开发并将ald改性材料集成到商业供应链中。亚博网站下载
打造Nano的能力
超过15名内部员工“肾上腺脑白质退化症”的系统用于粉末和物体的涂层，包括试点、研究和商业规模的系统，每天可以处理从1.0克到30,000公斤的粉末。全硬币电池(很快，袋电池)制造和测试实验室，250 macor和Arbin测试通道，约1/2在环境室
博士。科学家、职业科学家和认证专业工程师是世界上经验最丰富、知识最渊博的ALD粉末团队，拥有20多年设计和制造粉末ALD系统的经验
与Forge Nano一起工作
Forge Nano每天都在协助客户进行ALD材料的研发和商业化。在研发方面，他们为概念验证提供研究服务，并在全球范围内销售研发设备。对于商业化，他们提供产品、生产设备和知亚博网站下载识产权许可的联合开发。app亚博体育
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