深耕ALD微纳米颗粒包覆十载，柔电科技成果获省科技进步二等奖

近日，湖北省科技厅公布了2022年度省科技奖的推荐名单。柔电（武汉）科技有限公司联合江汉大学等多家单位共同申报的《微纳米颗粒表界面精准调控技术与装备的产业化》项目获评湖北省科学技术进步二等奖。湖北省科学技术奖为湖北省科技厅组织、评审、及颁发，分为自然科学奖、技术发明奖、科学技术进步奖、科学技术成果推广奖、科技型中小企业创新奖等五类。科学技术进步奖授予在完成重大科学技术工程、计划、项目等方面，做出突出贡献的个人、组织。

 

此外，柔电科技还获得2022年度中国颗粒学会和中国机械工业协会的科技进步奖，展现了强大的科技创新力。此次获得省科技进步奖为即将过去的2022年壬寅虎年画上一个圆满的句号。

 

公司是由第十三批国家海外高层次人才特聘专家、第五批湖北省百人计划、光谷3551人才团队创办的高新技术企业。公司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，致力于实现了“卡脖子”技术突破。

 

微纳米颗粒材料在新能源、电子通信、航空航天、医药等领域中扮演着重要的角色。因为其较高的表面活性和较大的比表面积，一般都需要经过表界面包覆改性才能够满足最终产品的电、光、热、磁等性能。传统的包覆技术无法实现在纳米尺度下对微纳米颗粒表面均匀致密且厚度可控的包覆。

 

原子层沉积（ALD）是一种在气相中使用连续化学反应的薄膜形成技术，被广泛应用于半导体产业。但是该技术一般针对平面物体的薄膜沉积。由于微纳米颗粒材料易团聚，且气态前驱体难以渗透到粉体内部中与每个颗粒表面充分接触，因此对于平面型ALD难以对粉体材料实现均匀且致密的批量包覆。

 

 

美国最早于2000年初开始该项技术在颗粒表面包覆的工艺与装备研究，其中Forge Nano公司在2013年就实现年包覆千吨级别设备销售。美国NASA将该包覆技术用于飞船热障涂层颗粒改性及卫星电池正负极材料包覆中；Lockheed公司将该技术用于3D打印金属颗粒表面改性并应用到武器装备开发中, 相关技术和装备严禁对中国出口。因此，打破美国技术垄断，实现粉末ALD大批量生产的关键技术及核心装备国产化刻不容缓。

 

目前，我国粉体大规模包覆仍然依赖于传统的干法或者湿法工艺，包覆层不均匀不致密，无法实现纳米尺度的厚度精准调控。我国主要研究精力仍然集中在平面型ALD技术的研发及产业化，粉体ALD包覆技术研究在我国仍处于早期，单批次包覆量不超过公斤级，在线监测技术缺失。要实现千吨级别量产技术和装备，必须突破连续化生产装备设计、包覆厚度在线监测技术、提升前驱体利用率、缩短包覆时长等难题。

 

 

 

 

柔电科技设计并开发了“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，包括在耐高温抗腐蚀金属材料以及基于ALD的精准纳膜包覆掺杂（PNCD）工艺提升了锂电池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。

 

 

 

 

柔电科技在武汉高新区光谷电子工业园三期拥有近5000平方米生产基地。先后获得了国家高新技术企业、科技小巨人、蹬羚企业等称号。累计申请了超过90余项专利，其中40余项已经获得授权，2018年4月获得《知识产权管理体系认证》。截止2023年1月，柔电科技累计在资本市场获得五轮投资，投资总额近亿元。