全固态电池专用纳米氮化硼产品说明书
本产品是专为下一代高安全、长寿命全固态电池设计的关键功能性纳米材料。凭借其“白色石墨烯”的独特结构,本产品具有极致的导热性、卓越的电绝缘性和化学惰性,可针对性地解决全固态电池中固态电解质机械强度不足、界面不稳定及热管理困难等核心挑战。
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一、 产品核心参数
1. 基础信息
· 产品型号: YQ-NB-GD系列
· 化学名称: 纳米氮化硼
· 化学式: BN
· CAS号: 10043-11-5
· 外观: 白色粉末
· 晶体结构: 六方晶系 (h-BN)
2. 关键规格
· 纯度: ≥ 99.9%
· 形貌: 可提供二维纳米片(片径50nm~300nm,层数2-5层)或三维纳米管状
· 热导率: 理论值高达1700-2000 W/m·K
· 热稳定性: 在惰性气氛中可耐受至2800°C
· 电学性质: 宽禁带(约5.0-6.0 eV)绝缘体
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二、 产品特性与电池应用优势
基于以上物化特性,纳米氮化硼在全固态电池中主要扮演 “机械增强骨架”、 “界面稳定剂” 和 “热管理专家” 三重关键角色。
1. 作为复合固态电解质的理想填料/骨架
这是最主要和最有效应用方向。将纳米氮化硼引入聚合物或无机固态电解质中,可产生多重协同增强效应:
· 构建三维离子传输通道:例如,将氮化硼纳米纤维与聚合物复合,可构建起支撑框架和连续的锂离子快速传输通道。有研究制备的BN-MOF复合固态电解质室温离子电导率高达1×10⁻³ S·cm⁻¹。
· 提升机械与电化学性能:其高模量和润滑性可增强电解质的机械强度,有效抑制锂枝晶穿刺。同时,它能显著提升锂离子迁移数(例如达到0.59)和拓宽电化学稳定窗口。
· 改性新兴电解质:与卤化物固态电解质(如Li₂ZrCl₆)复合,能利用其缺陷工程优化界面,使复合材料获得高离子电导率(如6.3×10⁻⁴ S·cm⁻¹)和更强的对锂稳定性。
2. 作为超薄界面保护层
利用化学气相沉积等技术,可在电极或电解质表面构筑纳米级(5-10纳米)氮化硼涂层。
· 作用机制:该涂层作为物理和化学屏障,能隔离锂金属负极与不稳定电解质的直接接触,防止副反应。其晶格中的天然缺陷可选择性允许锂离子通过,同时阻挡电子,从而引导锂均匀沉积,极大提升界面稳定性和电池循环寿命。
3. 作为电池热管理关键材料
利用其“极高导热且绝缘”的独有特性,将其添加至电极或作为散热组件的一部分,可快速、均匀地导出电池工作时产生的热量,从根本上改善电池包的热均匀性,提升安全性并延长寿命。
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三、 典型应用数据参考
· 循环稳定性:采用功能化氮化硼纳米片的复合电解质,有助于实现超长寿命的全固态电池。BN-MOF复合电解质组装的对称电池能在0.025 mA·cm⁻²下稳定循环超过400小时。
· 全电池性能:使用Li|BN-MOF|LiFePO₄组装的电池在0.2C倍率下循环60次后,仍能保持约160 mAh·g⁻¹的放电比容量。
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四、 包装与储存
· 本品采用真空防潮包装。
· 需密封储存于干燥、阴凉的惰性环境中,避免吸湿及团聚。
· 操作时建议做好防护,防止粉尘吸入。