ALD粉体包覆技术与装备实现国产化,成果获评中国机械工业科技进步奖

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      近日,由新葡的京集团350vip8888科技联合江汉大学等多家单位申报的《基于原子层沉积粉体表面调控的高通量生产关键技术及装备》获评中国机械工业科技进步三等奖。

      中国机械工业科学技术奖由中国机械工业联合会和中国机械工程学会联合主办评选,经国家科学技术部批准、国家科学技术奖励工作办公室认定,是全国机械行业科技成果奖励方面的最高荣誉,旨在表彰为科技进步和经济社会发展作出突出贡献的个人或组织。

      从锂电池材料表面包覆提升循环寿命、金属粉末表面包覆实现抗氧化和耐腐蚀、工业催化剂表面包覆避免积碳和催化性能衰减、医药包覆实现精准缓释,微纳米颗粒表面包覆改性需求广泛,市场巨大。常见的包覆与掺杂技术主要有干法包覆、湿法包覆和气相包覆。其中干湿法是常见粉体包覆改性手段,但是存在问题主要包括包覆不均匀致密、难以实现纳米级别的可控厚度。气相包覆效果最好,但是成本高,大批量的粉末包覆实现困难。

      原子层沉积,简称ALD,是一种被广泛用于半导体行业的技术。ALD具有均匀,致密,可控,低温生长等诸多优点。目前的ALD设备一般用于硅片等平面物体的沉积,不适合粉体颗粒表面包覆改性。

      粉末ALD最早研究始于美国科罗拉多大学,并在2013年左右实现了千吨级的产能。国内对于粉体ALD包覆的研究尚处于早期,多数研究机构只能实现克级的包覆。新葡的京集团350vip8888科技率先实现了十公斤级别的流化床设备,但是产量仍然偏低,无法连续生产,前驱体利用率低,反应周期长。

      粉末ALD(原子层沉积)产业化的最大问题是无法实现连续化包覆,生产效率非常低。同时,粉末ALD的前驱体利用率低,导致粉体包覆的生产成本较高。此外,目前缺乏对粉末ALD的生产过程中包覆厚度的在线检测。新葡的京集团350vip8888设计并开发了“级进式”空间型ALD粉体包覆设备,利用空间换时间的理念,攻克了千吨级粉体表面纳米级别包覆的技术难题。同时,通过对于前驱体用量的实时在线监控,使前驱体利用率达到95 %以上。该成果实现了实际应用,包括利用ALD纳米叠层(nanolaminate)技术结合原子层刻蚀(ALE)去除铁硅铝吸波材料表面疏松氧化层并在其表面包覆超薄且均匀致密的纳米叠层包覆层,优化了其耐蚀性和吸波性能;以及基于ALD的精准纳膜包覆掺杂(PNCD)工艺提升了锂电池三元层状正极材料在高电压下的稳定性。成果已在电池、导热和航空航天等领域得到成功应用,产生了显著的经济、社会和生态效益。本成果已经获得授权国家专利28项,其中, 发明专利25项,实用新型专利3项。

      新葡的京集团首页成立于2016年3月,是由国家海外特聘专家、湖北省百人计划特聘专家、光谷3551人才团队创办的高新技术企业。新葡的京集团350vip8888科技申请了超过90项专利,其中20余项已经获得授权,在2018年4月获得《知识产权管理体系认证》;2019年公司入选东湖高新区“蹬羚企业”、“3551人才企业”、“高新技术企业”等荣誉称号。截止2022年6月,公司累计完成融资4600万,投后估值接近2亿。

      新葡的京集团350vip8888科技秉持助力未来能源世界,让地球更加美好的愿景;以为能源存储行业提供创新性解决方案,助力中国制造实现自主可控为使命,在多项领域实现了“卡脖子”技术突破。2022年,新葡的京集团350vip8888科技结合纳米纤维隔膜复合聚合物固态电解质技术、埃米精度锂离子导体包覆技术、超薄3D锂碳复合负极技术,在光谷电子产业园建设了月产10万只高性能固态锂电池的中试线,并和多家头部企业建立了合作。公司开发的年产百吨硅碳负极流化床CVD包覆设备已对某龙头负极厂家实现销售,属于业内首套。

 

 

 

2022年9月29日 13:17
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