全固態電池專用微納米氮化鋁粉產品說明書

本產品是專為下一代高安全、長壽命全固態電池設計的關鍵功能材料。它憑借其導熱、絕緣及化學穩定特性，主要扮演 “熱管理核心” 與 “界面穩定器” 的角色，致力于系統性解決全固態電池的熱失控風險和固-固界面不穩定性難題，為提升電池的綜合性能與安全性提供關鍵解決方案。

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一、 產品核心參數

1. 基礎信息

· 產品名稱：氮化鋁粉 (全固態電池專用級)
· 化學式：AlN
· CAS號：24304-00-5
· 外觀：白色或類白色粉末

2. 關鍵規格

· 純度：≥ 99.9%
.平均粒徑：50-500nm（根據需求定制）
· 熱導率：理論值高達 320 W/(m·K)，實際制品熱導率可達 200 W/(m·K) 以上，散熱能力卓越。
· 熱膨脹系數：約 4.5×10?? /K，與半導體硅材料匹配良好，有助于減少熱應力。
· 電學性質：寬帶隙（~6.2 eV）絕緣體，體積電阻率高。
· 熱穩定性：在空氣中穩定至約1000℃，熔點高于2200℃，耐高溫性能優異。

3. 包裝與儲存
本品需嚴格密封，儲存于干燥、陰涼、無氧（推薦充惰氣）的環境中，以防吸濕導致性能劣化。

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二、 產品特性與電池應用優勢

區別于參與電化學反應的活性材料，本產品作為功能添加劑，其核心價值在于通過物理和化學方式優化電池的工作環境與界面狀態。

1. 核心特性

· 導熱：其超高熱導率可快速、均勻地導出電芯內部熱量，是預防局部過熱、實現高效熱管理的理想材料。
· 絕緣且化學惰性：優秀的絕緣性和對熔融堿金屬（如鋰）的化學穩定性，使其能作為可靠的物理屏障，隔離不同組件，抑制副反應。
· 高強與低膨脹：高硬度、高強度及與硅相匹配的低熱膨脹系數，有助于維持電極或電解質結構在循環與溫度變化下的完整性。

2. 產業成熟度
高純氮化鋁粉體已實現規模化量產，國內多家企業（如中研股份）具備先進制備技術，品質達到國際水準，為產業化應用奠定了堅實基礎。

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三、 在全固態電池中的主要應用方向

應用方向一：作為復合固態電解質/隔層的導熱增強填料
將本產品粉體摻入聚合物、氧化物或硫化物固態電解質中，可制備“氮化鋁陶瓷復合電解質”。

· 作用機制：在維持離子傳導的前提下，顯著提升電解質層的機械強度和導熱能力。增強的機械性能有助于抑制鋰枝晶穿刺；提升的導熱性則能迅速分散界面處的焦耳熱，從根本上改善電池的散熱均溫性和安全性。

應用方向二：作為負極（特別是鋰金屬）的界面修飾層
通過磁控濺射、原子層沉積（ALD）等工藝，在固態電解質表面或鋰金屬負極上構筑一層致密的納米級氮化鋁涂層。

· 作用機制：該致密涂層能將原本“疏鋰”的界面轉變為 “親鋰”界面，有效降低鋰沉積的形核過電位。這能引導鋰離子均勻沉積，顯著抑制鋰枝晶生長，同時降低界面阻抗，從而大幅提升電池的循環穩定性和壽命（例如，可將界面阻抗降低數個數量級，循環壽命延長數倍）。