电池

ALD技术提升电池性能 使用更安全

原子层沉积 ALD 在电池结构内的关键界面处提供了纳米级的保形镀膜和精确的厚度控制。10多年的广泛研究证明了 ALD 在锂离子电池 (LIB),固态电池 (SSB) 和锂硫 (Li-S) 电池应用中的优势。

功能应用
  • 阴极材料上的保护镀膜
  • 阳极材料上的人造固体电解质相间 (SEI)
  • 锂金属阳极钝化和防止枝晶生长
  • ALD作用的固态电解质 (SSE)
  • 隔离膜上的保护涂层
BENEQ R2R ALD

唯一可用于批量电池生产的卷对卷ALD设备卷对卷 (R2R) ALD为下一代电池提供了唯一可行的解决方案。该电池需要对基本无孔的表面进行网状镀膜。对于阴极和阳极材料,R2R ALD 还为颗粒 ALD 解决方案提供了一种引人注目的,更简单的替代方法。根据您的设计需求,我们提供用于实验室研发和批量生产的标准或定制 ALD 系统。

研究成果

锂电池,阳极和阴极材料上的 ALD 镀膜示例。

图片 1: R2R ALD 在 NCM523 阴极上沉积 TiO2 镀膜,在55°C下 1 C充电和放电的循环性能。
T2-120: 0.12m/min 120°C. T40-120: 2.4m/min 120°C.

https://dx.doi.org/10.1021/acsaem.0c01541

图片 2: 锂金属阳极上的混合有机/无机人工固体电解质中间相 (SEI) 保护锂金属阳极在电流密度 1 mA/cm2 时超过300个循环,在电流密度 2 mA/cm2 时超过110个循环。

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b01496

图片 3: Bare-Li 和 ALD ZrO2 纽扣电池的电化学速率性能比较。

https://doi.org/10.1021/acsami.8b08585

图片 4: ALD Li3BO3-Li2CO3 固态电解质 (SSE),具有出色的抗锂金属稳定性和高离子电导率。

https://doi.org/10.1039/C8TA08761J

图片 5: R2R ALD Al2O3薄膜隔离膜的热重分析曲线显示出改善的高温性能。

https://doi.org/10.1002/er.5371

优势

延长锂离子电池的使用寿命,并提高产品安全性。研究表明,使用 ALD 可以稳定电极和电解质界面 (SEI),显著延长锂电池的使用寿命。通过改善 LIB 中隔离膜的热稳定性,可以提高电池安全性。Beneq 卷对卷 ALD 设备可以制造改善固态电池设计。

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