#新材料# 【科学家研发批量化原子层包覆技术，实现铂催化剂表面“原子铠甲”包覆结构，为颗粒表面原子级修饰提供新方案】

原子层沉积（Atomic layer deposition，ALD）是原子级可控的薄膜技术，相比于其他的薄膜制备技术或合成方法，ALD 技术提供了一种高精度薄膜沉积的解决方案，通过该方法能够实现薄膜的厚度和生长位置的可控。

实际上，#英特尔# 从 2007 年开始，已经在#英特尔# 领域应用该技术。另一方面，该技术在太阳能的面板和背板领域，也已有量产应用。

#华中科技大学# 陈蓉教授团队研发了一种场耦合粉末原子层包覆技术。“该技术对催化剂和电池材料表面的修饰更加精准，能够提高或保持材料的活性，同时增强材料在工作过程中的稳定性。”陈蓉表示。

研究团队在商用的铂炭（Pt/C）催化剂的表面生长出类似“原子铠甲”的结构，用 ALD 的方式加上还原副处理实现了包覆结构，进而提高贵金属催化剂在燃料电池的活性和稳定性（使用寿命）。

具体来说，他们制备小于 3nm 的 Pt 金属间纳米颗粒，包覆层实现了防止铂纳米颗粒在合金有序化过程中的团聚，能够在原子尺度控制合金以及界面的结构。在 0.9V，质量活性为 0.48A mgPt−1 条件下，在 30000 次电压循环后质量活性损失 10.42%，优于商用 Pt/C。

原子层沉积的交替自限制半反应原理给人们的印象是“慢工出细活”，它是一种很慢的薄膜生长过程。特别是对于粉末材料，相比于晶圆具有巨大的比表面积。该团队提出的场耦合粉末原子层包覆技术，能够促进粉末的解团聚和分散，极大地提高气固的传质效率，实现颗粒的均匀一致包覆。

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