全固态电池专用高纯纳米氮化硅产品说明书

本产品是专为下一代高安全、高能量密度全固态电池设计的关键性功能材料。凭借其独特的高介电常数、优异的热化学稳定性及界面调控能力，可有效解决固态电池中离子电导率低、锂枝晶生长和界面不稳定等核心挑战，显著提升电池的综合性能与安全性。

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一、 产品核心参数

产品型号：YQ-SNG-D系列

化学名称：纳米氮化硅

化学式：Si₃N₄

CAS号：12033-89-5

外观：灰白色粉末

关键规格指标

· 平均粒径 (D50)：50 nm (支持30-200nm定制)

· 纯度：≥ 99.9%

· 元素含量

  · 氮含量 (N)：38.5 wt%

  · 氧含量 (O)：< 1.0 wt%

· 关键金属杂质

  · 铁 (Fe)：< 20 ppm

  · 铝 (Al)：< 20 ppm

  · 钙 (Ca)：< 20 ppm

二、 产品特性与核心应用机制

本产品不仅具备高硬度、低热膨胀系数和卓越的抗热冲击性能，其纳米尺度和无定形结构更赋予它在全固态电池中不可替代的功能性。

1. 作为聚合物固态电解质的高性能填料

这是最具潜力的应用方向之一。将无定形纳米氮化硅掺入聚合物基体（如PVDF），可发挥多重协同效应：

· 提升离子传导：其高介电常数有助于锂盐解离，将锂离子迁移数从0.31显著提升至0.53，室温离子电导率可达5.7×10⁻⁴ S cm⁻¹。

· 抑制锂枝晶：高介电常数能屏蔽锂枝晶尖端的强电场，诱导锂离子均匀沉积，从而使Li//Li对称电池在1.0 mA cm⁻²下稳定运行超过250小时。

· 形成导离子界面层：能与锂金属原位反应生成LiSi₂N₃等中间产物，作为优异的锂离子导体调控界面传输路径，并提升电池的热稳定性和阻燃性。

2. 作为陶瓷固态电解质的烧结助剂与改性剂

在氧化物固态电解质（如NASICON型）中添加少量纳米氮化硅，可大幅改善工艺与性能：

· 降低烧结温度：有效促进电解质致密化，将烧结温度从通常的>1200°C降低至1150°C。

· 提升综合性能：优化后的电解质室温离子电导率提升至3.82×10⁻⁴ S cm⁻¹，并因氮化硅的高热导率和绝缘性，能抑制钠枝晶生长，组装的全电池在200次循环后容量保持率达82%。

3. 用于构筑负极人工界面层

利用纳米氮化硅与碱金属（锂/钠）的反应活性，可在负极表面原位构筑均匀、富氮化物的固态电解质界面层（SEI）。该界面层能有效稳定负极、抑制枝晶，显著延长电池循环寿命（如钠金属电池可稳定运行>1100小时）。

三、 包装与储存

1. 本品采用密封包装，应储存于干燥、阴凉的环境中，避免长久暴露于空气导致受潮团聚。

2. 本产品体密度较低，取用时需小心操作，防止粉末漂浮和吸入。