技術

R2R ALD 連續式原子層沉積

一種高效的薄膜沉積技術,適用於高分子、金屬箔片及不織布等多種軟性基材。可沉積氧化鋁、氧化鈦等不同氧化物,薄膜厚度範圍 0.2–10 奈米,最快生產速率達每分鐘 2.4 公尺。

白話說明

原子層沉積在做什麼

原子層沉積(ALD)是一種在材料表面「一層原子一層原子」鍍上薄膜的技術。因為是一層一層長上去的,厚度可以精準控制到奈米等級——1 奈米大約是頭髮直徑的十萬分之一。

「R2R」是 Roll-to-Roll(捲對捲)的縮寫,指材料像卷筒衛生紙一樣連續送進機台鍍膜、再捲起來。傳統 ALD 是一片一片處理,慢且貴;R2R 讓它可以連續量產,這是能不能商業化的分水嶺。

用在電池上,這層奈米薄膜包覆在電極材料表面,能抑制電極與電解液之間的副反應——這正是電池會衰退、發熱、甚至失控的源頭之一。

規格

技術特點

本原子層沉積技術適用於正負極片表面修飾:可沉積不同種類氧化物;藉由 ALD 圈數精密控制厚度;以自我侷限效應適用於高縱深與複雜孔隙電極。

延長循環壽命並減少容量衰減;快速充電下更高的容量保持力;高溫操作下更高的穩定性。

應用範圍

製程原理

基材連續通過噴淋陣列,依序接觸不同的前驅物氣體與吹掃氣體。每循環一次就長一個原子層,厚度靠「跑幾圈」精準控制。圖中示意的是以 TTIP 與 H₂O 交替脈衝,在富鋰正極片表面長出 TiO₂ 塗層,中間以 N₂ 吹掃避免兩種氣體直接反應。

塗層佐證

這是電極材料的 EDS 元素分佈圖(用電子束打材料、依各元素特徵訊號畫出分佈位置)。鈦(Ti)的訊號均勻散佈在整個顆粒表面,而不是集中在某幾處——代表 ALD 塗層確實包覆完整,這正是自我侷限效應帶來的好處。

無論是材料表面修飾委外加工,或是技術合作,都歡迎洽談。