2022年度中國顆粒學會顆粒學獎擬授獎結果公示

近日，由柔電科技、柔創納科聯合江漢大學等多家單位申報的《微納米顆粒表界面精準調控技術與裝備的產業化》獲評中國顆粒學會科技進步二等獎。

中國顆粒學會由中國科學技術協會批準組建，于1986年11月27日在北京成立。顆粒學是一門跨學科、多學科和交叉學科的學問，由大量的基礎科學和許多相關的應用技術組成，對能源、化工、材料、石油、電力、輕工、冶金、電子、氣象、食品、醫藥、環境和航空等領域的發展有著非常重要的作用。從鋰電池材料表面包覆提升循環壽命、金屬粉末表面包覆實現抗氧化和耐腐蝕、工業催化劑表面包覆避免積碳和催化性能衰減、醫藥包覆實現精準緩釋，微納米顆粒表面包覆改性需求廣泛，市場巨大。

常見的包覆與摻雜技術主要有干法包覆、濕法包覆和氣相包覆。其中干濕法是常見粉體包覆改性手段，但是存在問題主要包括包覆不均勻致密、難以實現納米級別的可控厚度。氣相包覆效果最好，但是成本高，大批量的粉末包覆實現困難。

原子層沉積，簡稱ALD，是一種被廣泛用于半導體行業的技術。ALD具有均勻，致密，可控，低溫生長等諸多優點。目前的ALD設備一般用于硅片等平面物體的沉積，不適合粉體顆粒表面包覆改性。

粉末ALD最早研究始于美國科羅拉多大學，并在2013年左右實現了千噸級的產能。國內對于粉體ALD包覆的研究尚處于早期，多數研究機構只能實現克級的包覆。柔電科技率先實現了十公斤級別的流化床設備，但是產量仍然偏低，無法連續生產，前驅體利用率低，反應周期長。

粉末ALD（原子層沉積）產業化的最大問題是無法實現連續化包覆，生產效率非常低。同時，粉末ALD的前驅體利用率低，導致粉體包覆的生產成本較高。此外，目前缺乏對粉末ALD的生產過程中包覆厚度的在線檢測。柔電設計并開發了“級進式”空間型ALD粉體包覆設備，利用空間換時間的理念，攻克了千噸級粉體表面納米級別包覆的技術難題。同時，通過對于前驅體用量的實時在線監控，使前驅體利用率達到95 %以上。該成果實現了實際應用，包括利用ALD納米疊層（nanolaminate）技術結合原子層刻蝕（ALE）去除鐵硅鋁吸波材料表面疏松氧化層并在其表面包覆超薄且均勻致密的納米疊層包覆層，優化了其耐蝕性和吸波性能；以及基于ALD的精準納膜包覆摻雜（PNCD）工藝提升了鋰電池三元層狀正極材料在高電壓下的穩定性。成果已在電池、導熱和航空航天等領域得到成功應用，產生了顯著的經濟、社會和生態效益。本成果已經獲得授權國家專利28項，其中， 發明專利25項，實用新型專利3項。

柔電（武漢）科技有限公司成立于2016年3月，是由國家海外特聘專家、湖北省百人計劃特聘專家、光谷3551人才團隊創辦的高新技術企業。柔電科技申請了超過90項專利，其中20余項已經獲得授權，在2018年4月獲得《知識產權管理體系認證》；2019年公司入選東湖高新區“蹬羚企業”、“3551人才企業”、“高新技術企業”等榮譽稱號。截止2022年6月，公司累計完成融資4600萬，投后估值接近2億。

柔電科技秉持助力未來能源世界，讓地球更加美好的愿景；以為能源存儲行業提供創新性解決方案，助力中國制造實現自主可控為使命，在多項領域實現了“卡脖子”技術突破。2022年，柔電科技結合納米纖維隔膜復合聚合物固態電解質技術、埃米精度鋰離子導體包覆技術、超薄3D鋰碳復合負極技術，在光谷電子產業園建設了月產10萬只高性能固態鋰電池的中試線，并和多家頭部企業建立了合作。公司開發的年產百噸硅碳負極流化床CVD包覆設備已對寧德時代供應商實現銷售，屬于業內首套。