PALD技術(shù)在北美最大石墨供應(yīng)商Anovion開發(fā)新一代負極材料中的應(yīng)用

Anovion, LLC (Anovion) 和 Forge Nano Inc. (Forge Nano) 宣布就就 ALD 涂層增強石墨負極技術(shù)的供應(yīng)達成合作。Anovion 將使用 Forge Nano 的 ALD 涂層技術(shù)開發(fā)成熟的石墨制造工藝來滿足美國本土的日益增長的鋰電池負極材料供應(yīng)鏈需求。

雙方將共同開發(fā)領(lǐng)先的負極材料，旨在建立供應(yīng)國內(nèi)電池和儲能應(yīng)用的石墨負極產(chǎn)線。Anovion 目前擁有北美最大的負極石墨產(chǎn)能，達到 5,000 tpa（噸/年）；計劃于 2025 年投產(chǎn)的首座擴建工廠將把成品產(chǎn)能提高到 50,000 噸/年。Forge Nano 的 PALD 涂層技術(shù)將用于提升 Anovion 的石墨電池材料性能。
 

Anovion G2010 系列石墨負極

Anovion 首席執(zhí)行官 Eric Stopka 表示：“到目前為止，外國生產(chǎn)商（尤其是中國）控制著全球負極材料的供應(yīng)。在我們目前的運營中，Anovion 在研發(fā)和工藝開發(fā)以及現(xiàn)有產(chǎn)品的商業(yè)化方面取得了重大進展。與涂層行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者 Forge Nano 的合作伙伴關(guān)系有助于我們?yōu)槭袌鎏峁┮粭l關(guān)鍵的本土產(chǎn)品線，同時由于采用 ALD 涂層，更具競爭力。我們很自豪能夠聯(lián)手幫助解決國內(nèi)電池材料供應(yīng)的關(guān)鍵需求。”

兩家公司在過去良好合作的基礎(chǔ)之上展開更多的項目。一個典型的例子是去年的衛(wèi)星電池計劃，該計劃于 2021 年 6 月將一顆美國制造的電池送入太空軌道，衛(wèi)星的鋰電池使用了由 Forge Nano 和 Anovion 的前身公司 Pyrotek 開發(fā)的先進負極材料。
 

這些尖端電池在惡劣的太空操作環(huán)境中可靠運行，并已證明能夠循環(huán)超過 1,700 次時容量損失為 0%（詳見：鋰電池首次進入外太空）。除了為市場開發(fā)和提供創(chuàng)新的負極材料解決方案外，Anovion 和 Forge Nano 還作為電池材料技術(shù)聯(lián)盟 (BMTC) 的創(chuàng)始成員在政府項目中開展合作。
 

100Ah 的電池在模擬太空環(huán)境條件下運行，ALD 包覆帶來了顯著的效果增益（增加使用壽命，減少阻抗，更穩(wěn)定的放電平臺，更好的快充性能）

Forge Nano 首席技術(shù)官 James Trevey 補充說：“Forge Nano 通過與電池材料供應(yīng)商合作，為美國實現(xiàn)能源安全貢獻積極力量。與 Anovion 的合作關(guān)系在高性能、低成本材料開發(fā)方面堪稱典范。使用 ALD 技術(shù)替代傳統(tǒng)的包覆技術(shù)，可以獲得更好的石墨生產(chǎn)工藝，同時減少制造對環(huán)境的影響。”

Forge Nano 和 Anovion 還將為美國本土制造鋰離子電池的合成石墨負極材料建立長期供應(yīng)協(xié)議。Anovion 目前正在開發(fā)其首個大型合成石墨負極生產(chǎn)設(shè)施，目標(biāo)是年產(chǎn) 50,000-70,000 噸，專注于為電動汽車等大眾市場應(yīng)用提供大型電池生產(chǎn)商。

關(guān)于 Anovion

Anovion 總部位于伊利諾伊州芝加哥，擁有 140 多年的合成石墨材料生產(chǎn)經(jīng)驗（Anovion 是Amsted Graphite Materials 的附屬公司，源自 Pyrotek公司的電池業(yè)務(wù)部門）。作為合成石墨鋰離子電池負極材料創(chuàng)新和制造的領(lǐng)導(dǎo)者，Anovion 擁有當(dāng)今國內(nèi)最大的石墨材料生產(chǎn)能力。其合格的產(chǎn)品已用于商用電動汽車、航空航天和國防等領(lǐng)域，并正在與領(lǐng)先的電動汽車 OEM 供應(yīng)商等進行測試。Anovion 計劃到 2030 年將石墨負極產(chǎn)能擴大到每年 150,000 噸。

關(guān)于 Forge Nano

Forge Nano 是一家先進納米涂層工藝公司，自成立之初便接受了包括：大眾汽車，Air Liquid，LG Technology Ventures，Mitsui Kinzoku 和 SBI Investments 等公司的投資，它帶來了顛覆性的涂層技術(shù)進步，可以推動整個鋰離子電池行業(yè)的發(fā)展。其專有 ALD 技術(shù)使鋰離子電池能夠擁有更好的性能。
 

Forge Nano 的“端到端”粉末 ALD 包覆服務(wù)

ALD - 從原子層級提升性能

ALD 是一種表面工程技術(shù)，通過將稱為前驅(qū)體化學(xué)物質(zhì)交替的鼓入，從而實現(xiàn)在粒子或材料上的薄膜生長，每一層薄膜都是原子級厚度，在經(jīng)過多個周期后實現(xiàn)薄膜的生長。這種技術(shù)的優(yōu)勢在于涂層無針孔缺陷，有助于避免長期的金屬溶解以及電解質(zhì)降解。通過提升高溫性能和快速循環(huán)速率，延長了電池壽命，提升安全性。ALD 技術(shù)可實現(xiàn)多種常規(guī)合成難以實現(xiàn)的涂層包覆，在幾乎所有環(huán)境中都穩(wěn)定存在。該工藝產(chǎn)量達到一定規(guī)模后可實現(xiàn)每公斤成本低于 0.50 美元。
 

Forge Nano - 高性能石墨負極包覆方案

Forge Nano 使用 ALD 技術(shù)對石墨負極進行納米級包覆，可替代傳統(tǒng)的瀝青包覆，在降低成本和性能提升方面都更具優(yōu)勢（詳見，且談瀝青包覆的替代技術(shù)-原子層沉積包覆）。
 

目前包括 NOUVEAU MONDE GRAPHITE, Gratomic, Mineral Commodities 在內(nèi)的眾多石墨生產(chǎn)制造商均與 Forge Nano 開展合作，將 PALD 技術(shù)用于石墨材料的改性。