“碳達峰”和“碳中和”一直都是能源領域的熱點話題，作為助力“雙碳”戰(zhàn)略的生力軍，光伏產業(yè)具有舉足輕重的地位。目前光伏的主力是硅太陽能電池，它們具有效率高、穩(wěn)定性好、產業(yè)鏈完備、使用壽命長的優(yōu)勢。然而，晶硅電池的轉換效率到達瓶頸，且從硅料到組件至少經過4 道工序，單位制程需要3 天以上，同時還需要大量人力、運輸成本等。為了讓太陽能的利用更加便捷、高效且廉價，科學界和工業(yè)界正在研制新型太陽能電池；鈣鈦礦太陽能電池就是備受關注的后起之秀，鈣鈦礦疊層效率極限可達50%，而鈣鈦礦組件在單一工廠完成生產，原材料經過加工后直接成組件，沒有傳統(tǒng)的“電池片”工序，大大縮短制程耗時。但是，如何制備大面積且能保持較高效率的鈣鈦礦太陽能電池，依然是難題，也成了制約其產業(yè)化應用的瓶頸。

       原速ALD在鈣鈦礦電子傳輸層、空穴傳輸層、鈍化層、封裝阻水層等領域已取得了突破性進展，獲得了業(yè)界的認可。為了更高效地服務于世界光伏產業(yè)高地，原速也在上海建立了技術研發(fā)中心。截止目前，公司已形成服務于鈣鈦礦電池研發(fā)、中試、100MW、 GW級量產的產線ALD技術解決方案。

1、ALD-SnO2 應用于鈣鈦礦電池電子傳輸層 

? ALD 相比于傳統(tǒng)沉積技術，在制備超薄膜時具有更優(yōu)異的均勻性和保形性，以及缺陷更少的優(yōu)點

2、ALD-NiO 應用于鈣鈦礦電池空穴傳輸層 

? ALD 可用于制備性能優(yōu)異的超?。?10 nm）NiO 空穴傳輸層

3、ALD 應用于鈣鈦礦電池鈍化層 

? ALD 超薄膜可以應用于界面處，通過和懸掛鍵反應的方式減少表面缺陷，或排斥載流子，達到鈍化的效果

4、ALD 應用于鈣鈦礦電池封裝 

? 致密的 ALD 膜可達到有效的阻水氧的效果

       鋰離子電池在充放電過程中，鋰離子在正負極之間穿梭。在充電過程中，鋰離子從正極脫出經過電解液和隔膜到達負極發(fā)生反應。在放電過程中鋰離子從負極返回正極嵌入正極材料。在循環(huán)過程中，正極材料面臨許多的問題如自身體積的變化，晶體結構的改變，界面結構的退化等導致的容量衰減。同樣的，負極材料也面臨著體積膨脹，枝晶的生長導致的負極材料的粉碎溶解、從集流體表面剝離脫離、電接觸變差，短路等一系列問題，這些問題導致材料的容量和循環(huán)性能嚴重下降，甚至電池的起火爆炸。

       原子層沉積（ALD）薄膜沉積可以合成具有原子級精度的材料，基于自限的膜納米級的控制，可以實現(xiàn)多組分膜的化學成分控制、大面積的薄膜/工藝的可重復性，具備低溫處理以及原位實時監(jiān)控等技術特征。該技術在鋰離子電池，太陽能電池，燃料電池以及超級電容器中都具有廣泛的應用。

      ALD已經被公認是一種非常有前途的工具可以用來解決鋰離子電池以及其他電能儲存設備所面臨的問題。ALD在鋰離子電池中的應用主要分為兩個方面：(1)高性能電池電極，隔膜，集流體材料等的制備；(2)表面修飾。其應用主要總結在下圖：

1、ALD在電極材料及電解質制備中的應用

a、ALD 用于負極材料的制備

采用ALD技術制備的負極材料主要集中在過渡金屬氧化物(TMOs), 如RuO₂, SnO₂, TiO₂和ZnO. 其能量密度比傳統(tǒng)的石墨電極高。同時，為了解決TMOs負極材料所面臨的挑戰(zhàn)，如SnO₂在循環(huán)過程中較大的體積變化，TiO₂低的電子跟離子電導率，由超高電導率的碳基材料如石墨烯，碳納米管以及Mxenes與TOMs組成的復合負極材料可以很好的融合兩者的優(yōu)勢。

如：ALD制備的TiO₂/CNF-CFP(carbon fiber paper)負極，具有高可逆容量（272 mAh g^?1 at 0.1 A g^?1），超高倍率性能(133 mAh g^?1 at 40 A g^?1) 以及超長循環(huán)穩(wěn)定性（≈ 93%容量保持率在10000 圈 at 20 A g^?1）。

b、用于正極材料的制備

通過ALD技術制備的正極材料有非鋰化正極如V₂O₅, FePO₄; 鋰化正極如LiFePO₄, LiCoO₂以LixMn₂O₄。

如TiO₂/V₂O₅/@CNT paper正極在100 mA g^-1的電流密度下的放電比容量為400 mAh g^-1，達到了理論放電比容量。 同時，正極材料V2O5的溶解問題可以通過TiO₂層得到，同時不損失容量跟倍率性能。

c、SSEs固態(tài)電解質的制備

歸功于其安全性及循環(huán)穩(wěn)定性，全固態(tài)鋰離子電池近來成為了研究的熱點。ALD可以解決全固態(tài)鋰離子電池所面臨的兩大關鍵性挑戰(zhàn)：a.高界面阻抗，b.低離子電導率。 最近采用ALD制備的固態(tài)電解質有LiPON, Li7La₃Zr₂O₁₂, LixAlySizO, LixTayOz, LixAlyS and Li₂O-SiO₂.這些含鋰SSEs提供了一個關鍵的技術平臺來制備高能量密度，長壽命以及安全的可充放電池。如下圖所示，ALD制備的LLZO為制備3D全固態(tài)鋰離子微電池提供了一條技術路線。

2、ALD在電池電極，隔膜，集流體等表面修飾領域的應用

a、ALD對負極表面修飾的應用

在負極材料中，ALD表面/界面修飾技術主要為了解決從SEI膜引發(fā)的系列問題。在循環(huán)過程中，SEI膜的大量形成以及體積變化會引起電極的破壞，從而引發(fā)新的暴露面導致容量的衰減。如在石墨負極表面沉積Al2O3可以在電池循環(huán)了200圈之后有效地保持98%的首圈容量。

鋰金屬作為負極材料的未來之星，在鋰金屬的沉積跟剝離過程中，鋰枝晶的生長導致電池短路的問題亟待解決。采用ALD技術在鋰金屬表面構建例如有機/無機復合人工SEI膜，可以有效地抑制鋰枝晶的生長。

b、ALD對正極表面的修飾作用

為了解決正極材料表面所面臨的電解液分解，相變，析氧以及過渡金屬溶解等問題,采用ALD技術在正極材料表面沉積保護層可以作為物理阻擋層或者HF清除層，從而有效地提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性跟倍率性能。在正極材料（層狀結構：LiCoO₂, LiNixMnyCozO₂,富鋰(Li-rich)xLi₂MnO₃·(1 ? x)LiMO₂(M = Mn, Ni, Co)，尖晶石結構LiMn₂O₄)表面沉積的ALD鍍層主要可以分為四類：a金屬氧化物：Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, MgO, CeO₂, Ga₂O₃; b氟化物：AlF₃, AlWxFy; c磷化物：AlPO₄,FePO₄; d含鋰化合物：LiAlO₂, LiTaO₃, LiAlF₄。

　　手持光譜儀在貴金屬檢測方面有著廣泛的應用。以下是幾個常見的應用領域：

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　　市場監(jiān)管：在貴金屬市場監(jiān)管中，手持光譜儀可以幫助監(jiān)測機構或消費者驗證貴金屬產品的真?zhèn)?。通過對樣品進行光譜分析，可以確認產品是否含有標稱的貴金屬成分，防止假冒偽劣產品出現(xiàn)。

　　防偽溯源：手持光譜儀可以用于貴金屬產品的溯源和防偽。通過建立貴金屬產品的光譜數據庫，可以對產品進行標識，并通過光譜特征進行溯源驗證，確保產品的來源和真實性。

　　公安安全：手持光譜儀可用于犯罪現(xiàn)場勘查中貴金屬物證的鑒定。通過采集物證樣品的光譜，與參考光譜對比分析，可以確定物證中是否含有貴金屬，提供調查破案的線索。

　　環(huán)境監(jiān)測：貴金屬在環(huán)境中的存在常常與污染有關。手持光譜儀可以用于現(xiàn)場快速檢測土壤、水體和空氣中貴金屬的含量，幫助環(huán)保部門進行環(huán)境監(jiān)測和污染源追蹤。

　　手持光譜儀的應用在貴金屬領域具有非常重要的意義，它能夠提供快速、準確的貴金屬分析結果，為各個領域的工作提供支持和保障。

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