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一文了解粉末原子层沉积有哪些应用

发布时间: 2023-11-29  点击次数: 570次

粉末技术经过多年的发展,已经形成多样化的制备及加工技术。其中,表面包覆技术作为提升粉末物理化学性能的重要手段,长期以来一直缺乏有效的精密手段。与传统的表面改性不同,粉末原子层沉积技术PALD 是真正可以实现原子级/分子层级控制精度的粉末涂层技术,并保持良好的共形性。

粉末原子层沉积有哪些应用?

低成本的规模化粉末原子层沉积包覆技术,目前已广泛应用于锂电、催化、金属、制药等领域。

1.锂电电极材料包覆

电池⼯作时,内部产⽣的有害反应如过渡⾦属溶解、锂损失和固体电解质膜(SEI)过度生⻓,会导致电池性能下降,甚⾄带来安全隐患。

原⼦层沉积(ALD)⼯艺可应⽤于多种正负极粉末材料、固态电解质和隔膜等,具有提高电池性能、延⻓电池周期寿命、减少⽓体⽣成、减缓锂不可逆损耗和⾼电压、⼯作稳定性等优势。

粉末原子层沉积技术在硅负极材料表面包覆均匀氧化铝涂层

2.提升催化剂性能

通过粉末原子层沉积PALD 技术,可以实现催化剂粉末材料表⾯的涂层或活性位点制备。⽆论是在化⼯品催化或典型的制氢 / 燃料电池中以及纳⽶级催化剂存在烧结或者浸出问题,使⽤ ALD 技术都可以在典型的如 Pd / Al2O3 催化剂表⾯构筑涂层,可避免催化剂的烧结与浸出,从⽽使实现稳定的芳烃氢化反应。

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粉末原子层沉积PALD常见应用场景:全包覆钝化,活性组分,催化剂壳层

3.金属粉末

金属粉末在包括粉末冶金,光伏,MLCC 浆料等领域都有较多应用。原⼦层沉积技术为 ⾦属/陶瓷粉末原料提供了多种改进⽅案:粉末流动性、防潮/抗氧化性、烧结改善界⾯、减少夹杂物。

原子层沉积技术改善3D打印粉末性能

4.制药粉末包覆

制药⾏业依赖于对活性药物成分 (API) 以及各种辅药在内的药物粉末进⾏加⼯。药物粉末被加⼯成㬵囊,⽚剂、丸剂、吸⼊剂或眼科治疗剂(滴眼液)。由于药粉多为有机固体,其流动性、润湿性、压实性和分散性较差,精确剂量的药粉制造⼯艺既昂贵⼜耗时。通过粉末原子层沉积 PALD 技术可以改善粉末的流动性、压实性和颗粒分散性。

粉末原子层沉积(PALD )及 分子层沉积(MLD) 技术对于药物润湿性的改善



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