ALD技术在锂离子电池的应用

　　通过ALD技术已经成功开发一些应用于锂离子电池的材料，如作为扩散阻挡层的TiN，集电极电流阴极材料（cathode current collector materials）Pt 。ALD技术在复杂结构表面的全包覆性具有显著地优势。采用ALD技术已能成功制备含锂离子的材料。
ALD技术作为一些电池结构及材料涂层的制备方法优势在于：将微米、纳米级别的微粒固定在基底表面；在金属表面制备防扩散、耐腐蚀的阻挡层；控制表面粒子的扩散性能；表面钝化等。
 
锂离子电池的非晶态硅阳极表面氧化铝涂层可提高电池库仑效率。对于平整的硅阳极表面，由于在充放电过程中巨大的体积涨缩，经过一次充放电，硅阳极表面破裂成碎片状。采用光刻和离子反应刻蚀，在硅阳极表面刻蚀出具有规律分布的柱状结构（直径约5μ m，高度约500nm，柱平面占原平面的约19%），充放电后，阳极表面未发现明显的裂痕。
 
对于具有柱状表面结构的硅阳极，试验对比研究了未生长氧化铝、生长2nm氧化铝和4nm氧化铝对锂离子电池充放电的影响。相对未生长氧化铝的电池，生长2nm氧化铝的电池存储能力、库仑效率和抗裂强度得到明显提高，而生长4nm氧化铝的阳极由于氧化铝层阻挡了锂离子的扩散而未发现具有存储能力。