ALD是解決固態(tài)電池界面難題最有效的技術(shù)路徑之一——訪江漢大學(xué)解明教授

2025年9月23-24日，由中國粉體網(wǎng)聯(lián)合合源鋰創(chuàng)、江蘇省企業(yè)發(fā)展工程協(xié)會(huì)舉辦的第七屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)在江蘇蘇州圓滿召開。會(huì)議期間，我們邀請(qǐng)到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)家代表做客對(duì)話欄目，進(jìn)行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網(wǎng)對(duì)江漢大學(xué)解明教授的專訪。

粉體網(wǎng)：解教授您好，首先請(qǐng)介紹一下您團(tuán)隊(duì)的研究方向和成果。

解教授：大家好，我是來自江漢大學(xué)的解明。我們團(tuán)隊(duì)主要專注于粉末原子層沉積（ALD）技術(shù)及裝備的開發(fā)。我們同時(shí)也成立了一家產(chǎn)業(yè)化公司，名為柔電科技有限公司。目前，我們面向高校、科研院所乃至產(chǎn)業(yè)化客戶，已開發(fā)出不同系列的粉體ALD包覆產(chǎn)品，并獲得了國家顛覆性技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的支持。

粉體網(wǎng)：與其他包覆技術(shù)相比，您認(rèn)為ALD技術(shù)在解決固態(tài)電池界面問題方面，最不可替代的優(yōu)勢(shì)是什么？

解教授：相比于傳統(tǒng)的干法或濕法包覆技術(shù)，ALD技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于其包覆層具有極高的均勻性、致密性和精確的可控性。

具體來說，我可以精確控制包覆層的厚度，例如需要包覆1納米或1.5納米，都能精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，這是傳統(tǒng)方法無法做到的。其次，ALD形成的包覆層非常均勻和致密，不會(huì)出現(xiàn)包覆不均、局部過厚或過薄甚至漏包的現(xiàn)象。

界面問題是固態(tài)電池至關(guān)重要的一大挑戰(zhàn)，因此，這種對(duì)界面包覆層精確可控的優(yōu)勢(shì)就顯得尤為關(guān)鍵。

粉體網(wǎng)：ALD技術(shù)目前在大規(guī)模粉體包覆中，仍面臨設(shè)備投資高、前驅(qū)體成本高等問題。您認(rèn)為在未來3-5年內(nèi)，該技術(shù)在固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化中最有可能率先突破的環(huán)節(jié)是什么？

解教授：粉末ALD技術(shù)經(jīng)過我們團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)達(dá)15年的研發(fā)，已經(jīng)從最早的克級(jí)、百克級(jí)，發(fā)展到如今的公斤級(jí)乃至單次處理百公斤級(jí)的水平，已經(jīng)具備了量產(chǎn)的先決條件。

隨著未來量產(chǎn)設(shè)備的投入和規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，前驅(qū)體成本預(yù)計(jì)會(huì)逐步下降。我們經(jīng)過核算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處理量達(dá)到百噸甚至千噸級(jí)別時(shí)，ALD的包覆成本將與濕法包覆非常接近。因此，成本的下降和規(guī)模化應(yīng)用將是未來幾年的主要突破點(diǎn)。

粉體網(wǎng)：您認(rèn)為，通過ALD技術(shù)協(xié)同優(yōu)化固態(tài)電池中的所有界面，是產(chǎn)業(yè)化的必然方向嗎？您如何看待其產(chǎn)業(yè)化的前景？

解教授：首先，解決界面問題無疑是實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的必然方向，但最終是否一定采用ALD技術(shù)，我認(rèn)為并非100%確定。我們會(huì)盡全力向產(chǎn)業(yè)界證明，ALD是當(dāng)前最有效的技術(shù)路徑之一。然而，最終的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是成本與效果。無論是濕法、干法還是ALD，誰能夠以更低的成本、更有效地解決界面問題，誰就是好的方法。

粉體網(wǎng)：除了界面改性外，您認(rèn)為當(dāng)前制約全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的最關(guān)鍵材料或工藝瓶頸是什么？應(yīng)如何解決？

解教授：當(dāng)前固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化面臨幾個(gè)核心挑戰(zhàn)：

第一，技術(shù)路線尚未統(tǒng)一。氧化物、硫化物、聚合物三大路線仍在并行發(fā)展，尚未有路線脫穎而出或被淘汰，這在一定程度上分散了研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的精力。

第二，材料成本過高。例如，硫化物固態(tài)電解質(zhì)目前價(jià)格非常昂貴，高昂的成本阻礙了其大規(guī)模應(yīng)用，而沒有大規(guī)模應(yīng)用又難以攤薄成本，形成了一種困境。這是硫化物路線下一步必須解決的關(guān)鍵問題。

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