全固态电池专用微纳米氮化铝粉产品说明书

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材料。它凭借其顶级的导热、绝缘及化学稳定特性，主要扮演 “热管理核心” 与 “界面稳定器” 的角色，致力于系统性解决全固态电池的热失控风险和固-固界面不稳定性难题，为提升电池的综合性能与安全性提供关键解决方案。

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一、 产品核心参数

1. 基础信息

· 产品名称：氮化铝粉 (全固态电池专用级)

· 化学式：AlN

· CAS号：24304-00-5

· 外观：白色或类白色粉末

2. 关键规格

· 纯度：≥ 99.9%

.平均粒径：50-500nm（根据需求定制）

· 热导率：理论值高达 320 W/(m·K)，实际制品热导率可达 200 W/(m·K) 以上，散热能力卓越。

· 热膨胀系数：约 4.5×10⁻⁶ /K，与半导体硅材料匹配良好，有助于减少热应力。

· 电学性质：宽带隙（~6.2 eV）绝缘体，体积电阻率高。

· 热稳定性：在空气中稳定至约1000℃，熔点高于2200℃，耐高温性能优异。

3. 包装与储存

本品需严格密封，储存于干燥、阴凉、无氧（推荐充惰气）的环境中，以防吸湿导致性能劣化。

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二、 产品特性与电池应用优势

区别于参与电化学反应的活性材料，本产品作为功能添加剂，其核心价值在于通过物理和化学方式优化电池的工作环境与界面状态。

1. 核心特性

· 极致导热：其超高热导率可快速、均匀地导出电芯内部热量，是预防局部过热、实现高效热管理的理想材料。

· 绝缘且化学惰性：优秀的绝缘性和对熔融碱金属（如锂）的化学稳定性，使其能作为可靠的物理屏障，隔离不同组件，抑制副反应。

· 高强与低膨胀：高硬度、高强度及与硅相匹配的低热膨胀系数，有助于维持电极或电解质结构在循环与温度变化下的完整性。

2. 产业成熟度

高纯氮化铝粉体已实现规模化量产，国内多家企业（如中研股份）具备先进制备技术，品质达到国际水准，为产业化应用奠定了坚实基础。

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三、 在全固态电池中的主要应用方向

应用方向一：作为复合固态电解质/隔层的导热增强填料

将本产品粉体掺入聚合物、氧化物或硫化物固态电解质中，可制备“氮化铝陶瓷复合电解质”。

· 作用机制：在维持离子传导的前提下，显著提升电解质层的机械强度和导热能力。增强的机械性能有助于抑制锂枝晶穿刺；提升的导热性则能迅速分散界面处的焦耳热，从根本上改善电池的散热均温性和安全性。

应用方向二：作为负极（特别是锂金属）的界面修饰层

通过磁控溅射、原子层沉积（ALD）等工艺，在固态电解质表面或锂金属负极上构筑一层致密的纳米级氮化铝涂层。

· 作用机制：该致密涂层能将原本“疏锂”的界面转变为 “亲锂”界面，有效降低锂沉积的形核过电位。这能引导锂离子均匀沉积，显著抑制锂枝晶生长，同时降低界面阻抗，从而大幅提升电池的循环稳定性和寿命（例如，可将界面阻抗降低数个数量级，循环寿命延长数倍）。