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新一代动力锂离子电池研究进展 预览
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作者 苏芳 李相哲 徐祖宏 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第5期887-889,共3页
满足新能源汽车用动力电池的高比能量、快速充电、长寿命等需求,使电动汽车达到燃油车接近的使用条件,是电池研究者追求的目标。新一代锂离子动力电池包括全固态锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等。介绍了这些锂离子电池的研究进展,... 满足新能源汽车用动力电池的高比能量、快速充电、长寿命等需求,使电动汽车达到燃油车接近的使用条件,是电池研究者追求的目标。新一代锂离子动力电池包括全固态锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池等。介绍了这些锂离子电池的研究进展,分析了当前的研究热点,并对今后的研发态势进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 全固态锂离子电池 锂硫电池 锂空气电池
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锂离子电池中硅负极材料的设计及机理分析研究进展(英文)
2
作者 陈祥 李海霞 +2 位作者 严振华 程方益 陈军 《中国科学:材料科学(英文版)》 CSCD 2019年第11期1515-1536,共22页
硅基负极具有理论容量高、工作电位低、环境友好、丰度高等优点,被认为是下一代锂离子电池中最有希望替代石墨负极的材料之一.然而,硅负极在脱嵌锂过程中体积膨胀大、界面反应剧烈是制约其进一步实际应用的关键问题.合理设计硅纳米结构... 硅基负极具有理论容量高、工作电位低、环境友好、丰度高等优点,被认为是下一代锂离子电池中最有希望替代石墨负极的材料之一.然而,硅负极在脱嵌锂过程中体积膨胀大、界面反应剧烈是制约其进一步实际应用的关键问题.合理设计硅纳米结构有助于解决这些问题.本文首先介绍了高容量锂电池用纳米硅负极的基本科学问题,然后重点介绍了其设计、制备、原位表征和失效机理等方面的最新进展,总结到目前为止关键的经验以促进硅负极在实际锂电池中的应用.最后展望了硅负极未来的发展和挑战. 展开更多
关键词 SILICON ANODE LI-ION BATTERIES structure design in SITU characterization mechanism analysis
空间锂离子电池组中预应力对模态分析的影响 预览
3
作者 杨彩玲 张健 张俊洋 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第5期778-780,共3页
基于常见的空间锂离子电池组模型,应用有限元分析软件Abaqus,研究了无预应力和有预应力两种情况下对电池组模态的影响。通过仿真分析结果可知,有预应力和无预应力状态下,低阶模态电池组固有频率相对误差在10%以上,表明在建模过程中不能... 基于常见的空间锂离子电池组模型,应用有限元分析软件Abaqus,研究了无预应力和有预应力两种情况下对电池组模态的影响。通过仿真分析结果可知,有预应力和无预应力状态下,低阶模态电池组固有频率相对误差在10%以上,表明在建模过程中不能忽略螺栓连接的作用,为以后空间锂离子电池组设计阶段的动力学仿真更精确建模提供了参考和指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 有限元 预应力 模态分析
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预锂化法制备高首圈库伦效率的SnO2-Fe2O3@C负极材料 预览
4
作者 代宇 任锐 储伟 《化学研究与应用》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1148-1154,共7页
将SnO2-Fe2O3@C负极材料与金属锂片同时浸泡在商用二元电解液中,对SnO2-Fe2O3@C负极材料进行预锂化处理以提高该负极材料的首圈库伦效率。通过XRD、SEM和TEM分析了预锂化时间对材料晶相结构和表面微观形貌的影响。恒流充放电测试结果表... 将SnO2-Fe2O3@C负极材料与金属锂片同时浸泡在商用二元电解液中,对SnO2-Fe2O3@C负极材料进行预锂化处理以提高该负极材料的首圈库伦效率。通过XRD、SEM和TEM分析了预锂化时间对材料晶相结构和表面微观形貌的影响。恒流充放电测试结果表明预锂化时间为8小时得到的SnO2-Fe2O3@C负极材料的首圈库伦效率高达94%,在0.2A·g^-1的电流密度下循环100圈后仍有862mAh·g^-1的可逆容量,容量保持率为89.3%。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极 预锂化 二氧化锡基复合材料 首圈库伦效率
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硅/碳复合负极材料的制备及性能研究 预览
5
作者 林峰 赵军伟 +2 位作者 刘文平 雷晓旭 秦海青 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第1期30-33,共4页
以石墨、纳米硅、沥青为原料,通过高温热解法制备Si/C复合材料,X射线衍射光谱法和扫描电子显微镜法测试表明复合材料中纳米硅粉通过沥青高温分解的碳钉扎在石墨材料表面。研究了不同粘结剂配方对Si/C复合材料电化学性能的影响,结果表明... 以石墨、纳米硅、沥青为原料,通过高温热解法制备Si/C复合材料,X射线衍射光谱法和扫描电子显微镜法测试表明复合材料中纳米硅粉通过沥青高温分解的碳钉扎在石墨材料表面。研究了不同粘结剂配方对Si/C复合材料电化学性能的影响,结果表明粘结剂严重影响其循环稳定性和首次效率。采用6%LA132+4%羧甲基纤维素钠(CMC)作为粘结剂,材料循环寿命最稳定,80次循环后的容量保持率在99%以上,但是粘结剂使用太多影响首次效率,采用3%LA132+2%CMC作为粘结剂首次效率最好,在92%以上。 展开更多
关键词 锂离子电池 Si/C复合材料 粘结剂 电化学性能
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车用锂离子动力电池电化学模型修正方法
6
作者 徐兴 徐琪凌 +2 位作者 王峰 杨世春 周之光 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期128-136,共9页
针对锂离子动力电池伪二维(P2D)电化学模型在高倍率放电工况下精度降低的问题,提出基于平均电极模型的修正方法。分析锂离子动力电池电化学平均电极模型灵敏性参数-固相扩散系数与颗粒粒径对模型的影响,基于恒压-恒流充电容量比方法建... 针对锂离子动力电池伪二维(P2D)电化学模型在高倍率放电工况下精度降低的问题,提出基于平均电极模型的修正方法。分析锂离子动力电池电化学平均电极模型灵敏性参数-固相扩散系数与颗粒粒径对模型的影响,基于恒压-恒流充电容量比方法建立电流与固相扩散系数的耦合关系;通过充放电测试获取锂离子动力电池电极颗粒的粒径分布特征,将其归纳为最大粒径、中粒径和最小粒径三种不同粒径颗粒的权重系数,构建了变固相扩散系数三粒子电池电化学模型。搭建了面向单体电池的多倍率放电试验和电池组的NEDC循环工况试验平台,对比分析结果表明,相比传统的P2D电化学模型,提出的变参数模型精度提高了80%,输出电压平均误差不超过0.02 V、最大偏差在0.05 V左右,验证了变参数修正模型的有效性和准确性,为锂离子动力电池管理系统状态估计与控制提供了理论支撑。 展开更多
关键词 电动汽车 锂离子动力电池 平均电极模型 变参数 修正方法
锂离子电池用化学交联型凝胶聚合物电解质的研究进展 预览
7
作者 肖琴 岳勇 任世杰 《功能高分子学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期28-44,共17页
近年来便携式电子设备爆炸事件频发,主要是由于传统锂离子电池隔膜/电解液体系容易发生电解液泄漏以及隔膜严重热收缩导致的正负极接触短路。化学交联型凝胶聚合物电解质的出现在很大程度上改善了电池漏液的问题。同时,交联网络赋予聚... 近年来便携式电子设备爆炸事件频发,主要是由于传统锂离子电池隔膜/电解液体系容易发生电解液泄漏以及隔膜严重热收缩导致的正负极接触短路。化学交联型凝胶聚合物电解质的出现在很大程度上改善了电池漏液的问题。同时,交联网络赋予聚合物基体优异的尺寸稳定性,大大提高了其安全性能。因此,化学交联型凝胶聚合物电解质得到了科研工作者们的广泛关注和研究。本文根据引发及制备方法的不同,综述了利用热引发、光引发、辐射引发、环氧开环加成以及溶胶-凝胶法制备的交联凝胶型聚合物电解质,并对其力学性能和电化学性能进行了介绍。 展开更多
关键词 锂离子电池 凝胶聚合物电解质 化学交联
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镍钴锰三元正极材料前驱体磁性异物的质量管理 预览
8
作者 郭翔 冉建军 +1 位作者 毕东亚 黄亚祥 《世界有色金属》 2019年第7期258-259,共2页
镍钴锰三元正极材料前驱体的磁性异物含量对后端锂电池的性能有较大影响。本文针对前驱体的生产现状,从人员培训、人员管理、现场管理、制度建设等方面,用生产过程排查法针对磁性异物引入点和控制点进行深入探讨研究,为前驱体产品中磁... 镍钴锰三元正极材料前驱体的磁性异物含量对后端锂电池的性能有较大影响。本文针对前驱体的生产现状,从人员培训、人员管理、现场管理、制度建设等方面,用生产过程排查法针对磁性异物引入点和控制点进行深入探讨研究,为前驱体产品中磁性异物质量控制提供可靠依据。 展开更多
关键词 锂离子电池 镍钴锰三元正极材料前驱体 磁性异物 质量管理
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浅谈镍钴锰三元前驱体合成工艺 预览
9
作者 智福鹏 王娟辉 杨健壮 《甘肃冶金》 2019年第6期72-75,109,共5页
随着车载锂离子动力电池对于能量密度要求的不断提高,镍钴锰三元正极材料不断向高镍含量、高电压、高压实密度和高安全性的方向发展。镍钴锰三元前驱体对三元正极材料的生产至关重要,三元前驱体的品质直接决定了三元正极材料的性能发挥... 随着车载锂离子动力电池对于能量密度要求的不断提高,镍钴锰三元正极材料不断向高镍含量、高电压、高压实密度和高安全性的方向发展。镍钴锰三元前驱体对三元正极材料的生产至关重要,三元前驱体的品质直接决定了三元正极材料的性能发挥。高性能镍钴锰三元前驱体是生产锂离子动力电池用三元正极材料的基础,制备高性能镍钴锰三元前驱体,合成工艺是关键。浅析了传统合成工艺与新型多釜连续合成工艺的优劣,并对合成的镍钴锰三元前驱体产品性能指标进行了对比。 展开更多
关键词 锂离子电池 镍钴锰三元前驱体 合成工艺
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测试锂电池析气的原位透射红外电解池技术 预览
10
作者 王龙 马玉林 +1 位作者 高云智 尹鸽平 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第1期13-15,共3页
以LiNi0.5Mn1.5O4正极材料作为研究电极,将原位透射红外电解池用于锂离子电池首次充电时电解液析气行为研究,评价电解液电化学稳定性及其对正极性能影响。结果表明氟代碳酸乙烯酯(FEC)基电解液具有高的电化学稳定性并且能够提高正极比... 以LiNi0.5Mn1.5O4正极材料作为研究电极,将原位透射红外电解池用于锂离子电池首次充电时电解液析气行为研究,评价电解液电化学稳定性及其对正极性能影响。结果表明氟代碳酸乙烯酯(FEC)基电解液具有高的电化学稳定性并且能够提高正极比容量和电化学循环稳定性,100次循环后容量保持率高达97.9%。 展开更多
关键词 原位 气体析出 高电压 锂离子电池
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磷掺杂葵花盘基活性炭在锂离子电池负极材料中的应用
11
作者 邢献军 刘建华 +2 位作者 王文泉 陈泽宇 付一轩 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期434-439,共6页
通过简单水热和活化方法制备磷掺杂葵花盘基活性炭,采用SEM,TEM,BET,Raman,XRD等方法对材料进行表征,将其用作锂离子电池负极材料。结果表明,活性炭材料用作锂离子电池负极材料时比容量高,库伦效率好,循环性能稳定。在500 mA/g的电流密... 通过简单水热和活化方法制备磷掺杂葵花盘基活性炭,采用SEM,TEM,BET,Raman,XRD等方法对材料进行表征,将其用作锂离子电池负极材料。结果表明,活性炭材料用作锂离子电池负极材料时比容量高,库伦效率好,循环性能稳定。在500 mA/g的电流密度下,首圈充电容量达1 052 mAh/g,库伦效率为48.9%。经200次循环后,容量仍保持在1 000 mAh/g以上。 展开更多
关键词 磷掺杂 锂离子电池 负极材料 活性炭 葵花盘
LiNi0.6Co0.1+xMn0.3-xO2(x=0,0.1)正极材料的合成与电化学性能研究 预览
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作者 苏庆安 李伟 +2 位作者 李普良 庞智怀 李华成 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1749-1751,1781,共4页
采用高温固相法在相同条件下合成了LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2与LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料,利用XRD、SEM表征了材料的结构与形貌,通过恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了其电化学性能。结果表明,室温条件下以0.2 C倍率在... 采用高温固相法在相同条件下合成了LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2与LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料,利用XRD、SEM表征了材料的结构与形貌,通过恒电流充放电测试、循环伏安(CV)和交流阻抗(EIS)研究了其电化学性能。结果表明,室温条件下以0.2 C倍率在3.0~4.3 V电压范围内,LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2的首次放电比容量为171.8 mAh/g,1 C循环100次后容量保持率为78.5%;LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2的首次放电比容量为174.6 mAh/g,1 C循环100次后容量保持率为83.0%。CV与EIS测试表明,相比LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2,LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2材料有更大的极化与电荷转移阻抗。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极材料 LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2 电化学性能
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航天器锂离子蓄电池组自发均衡元件 预览
13
作者 王虎平 李娟娟 +1 位作者 吴惠民 陈海锋 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第7期1129-1131,共3页
航天器锂离子蓄电池组经过长期在轨运行单体之间性能会发生离散,致使蓄电池组出现寿命缩短和安全等问题,为此航天器应用长寿命锂离子电池组必须进行均衡管理,现有均衡管理系统包括信号采集单元、控制单元及均衡单元,存在结构复杂,费用高... 航天器锂离子蓄电池组经过长期在轨运行单体之间性能会发生离散,致使蓄电池组出现寿命缩短和安全等问题,为此航天器应用长寿命锂离子电池组必须进行均衡管理,现有均衡管理系统包括信号采集单元、控制单元及均衡单元,存在结构复杂,费用高,可靠性低等缺点,介绍了法国SAFT公司研制的一种航天器锂离子蓄电池组均衡元件,该元件直接并联在单体电池上,能自发对离散单体电池进行均衡,无需进行信号采集与控制,具有体积小,质量轻,费用低,结构简单,可靠性高等优点,经试验验证,均衡效果较好。 展开更多
关键词 锂离子蓄电池组 自发均衡 元件
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基于CFD正交实验的锂电池化成机构热效应研究 预览
14
作者 关玉明 葛浩 +2 位作者 刘树根 王进 尹雪瑶 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1785-1788,1809,共5页
通过锂电池生热机理和散热机理分析,得到影响化成机构散热效果的四因素:散热片厚度、电池横向间距、电池与架体上表面间距、电池纵向间距。利用ANSYS流固耦合传热仿真结合单因素实验和正交实验,分析了四因素对化成机构温度场的影响。单... 通过锂电池生热机理和散热机理分析,得到影响化成机构散热效果的四因素:散热片厚度、电池横向间距、电池与架体上表面间距、电池纵向间距。利用ANSYS流固耦合传热仿真结合单因素实验和正交实验,分析了四因素对化成机构温度场的影响。单因素实验揭示了散热效果随各因素的变化规律,为确定正交实验因素水平提供了依据。正交实验表明了各因素对散热效果的影响程度,极差分析得到了最优组合方案。仿真结果表明最优组合方案可将电池散热至25.32℃,实验结果表明方案可将电池散热至25.21℃,说明了优化方案的合理性。 展开更多
关键词 锂电池 化成 生热 散热 ANSYS 正交实验
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高倍率锂离子电池材料研究进展 预览
15
作者 姚煜 张楙慧 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第3期511-514,共4页
高倍率锂离子电池技术是电动汽车技术发展的关键,这就需要持续研究开发可高倍率充放电的电池材料。对高倍率锂离子电池正极材料、负极材料、隔膜和电解液研究进展进行了综述。
关键词 锂离子电池 高倍率 研究进展
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LiCoO2/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2混合正极的颗粒级配与电化学性能
16
作者 薛江陪 姜春海 +1 位作者 邹智敏 潘炳炫 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期170-176,共7页
通过机械球磨制备不同质量比的LCO/NCA混合正极材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其相结构和微观形貌,研究了这种材料的电化学性能。结果表明,两种正极材料球磨混合后其晶体结构均未改变,但是初始的NCA球形二次颗粒... 通过机械球磨制备不同质量比的LCO/NCA混合正极材料,采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征其相结构和微观形貌,研究了这种材料的电化学性能。结果表明,两种正极材料球磨混合后其晶体结构均未改变,但是初始的NCA球形二次颗粒被打散,形成的纳米粒子弥散填充在LCO微米颗粒的孔隙之间,提高了正极材料的涂膜密度和二者之间的接触紧密性。当LCO:NCA=6:4时混合正极材料具有最佳的颗粒级配效果,其首次充放电效率最高,为92.4%;在10 C(1 C=140 m A·g^-1)倍率下的比容量(136 mA·h·g^-1)是0.2 C时的78.0%,出现了明显的协同增强效果;在1 C倍率下循环100次其容量保持率为89.8%,表现出优异的电化学性能。 展开更多
关键词 无机非金属材料 混合正极材料 电化学性能 锂离子电池 倍率性能 循环稳定性
掺杂Eu对LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2结构及电化学性能的影响 预览
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作者 孙杰 赵麦群 +2 位作者 范鹏 何桥鹏 郭少华 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第6期921-923,1009共4页
采用草酸盐共沉淀法合成了掺杂Eu的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3-xMn1/3EuxO2(x=0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征。通过LAND CT2001A电池测试系统对所制得样品进行电化... 采用草酸盐共沉淀法合成了掺杂Eu的锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3-xMn1/3EuxO2(x=0、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%)。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对材料的结构和形貌进行了表征。通过LAND CT2001A电池测试系统对所制得样品进行电化学性能测试。结果表明:掺杂Eu后的样品都具有典型的a-NaFeO2的特征层状结构,且晶型良好。掺杂量x=0.4%的样品粒径均匀,约为0.4~1 mm,团聚现象较少。充放电测试证实该样品在0.7 C下首次放电比容量为116.3 mAh/g,50次循环后放电比容量为114.1 mAh/g,容量保持率为98.12%,高于未掺杂样品的88.36%。 展开更多
关键词 正极材料 LiNi1/3Co1/3-xMn1/3EuxO2 草酸盐共沉淀 锂离子电池
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基于Simulink的锂离子电池建模与仿真研究 预览 被引量:1
18
作者 朱方方 王康丽 蒋凯 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第3期434-436,489共4页
锂离子电池因为其高比能、高输出功率、长循环寿命等优点而被广泛应用于电动汽车及储能领域,对锂离子电池进行建模有助于了解不同工况下电池的响应行为,也为后续的电池荷电状态估计、电池均衡控制等研究奠定基础。在分析常规电池模型基... 锂离子电池因为其高比能、高输出功率、长循环寿命等优点而被广泛应用于电动汽车及储能领域,对锂离子电池进行建模有助于了解不同工况下电池的响应行为,也为后续的电池荷电状态估计、电池均衡控制等研究奠定基础。在分析常规电池模型基础上,利用Matlab/Simulink仿真软件构建了钴酸锂电池二阶Thevenin仿真模型,提出了一种电池测试工步及参数辨识方法,对不同工况进行了仿真验证与分析。分析与验证结果表明:钴酸锂电池二阶Thevenin仿真模型精确度高,能够准确模拟不同工况下电池输出特性。 展开更多
关键词 锂离子电池 建模方法 电池测试工步 参数辨识方法 二阶Thevenin模型
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制程对锂离子电池铝外壳与负极间电压的影响 预览
19
作者 张大峰 刘炜 刘丽 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第3期437-441,共5页
通过产线制造工艺对锂离子电池铝外壳与负极间电压影响的研究,确立了引起铝外壳与负极电压低压的制造工艺,确定了这些制程因素易导致铝壳腐蚀,同时从理论角度解释引起铝外壳腐蚀的原因。
关键词 锂离子电池 制造工艺 铝外壳 负极电压 低压 铝壳腐蚀
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电解质盐LiPF6制备工艺研究进展 预览
20
作者 陈俊彩 李俊歧 +1 位作者 郑舒 郭永亮 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1891-1893,共3页
六氟磷酸锂是现有锂离子电池电解质中综合性能最好的一种电解质盐。介绍了国内外六氟磷酸锂主要制备工艺,并对这些工艺路线的优缺点进行了分析。综述了近年来传统HF法制备六氟磷酸锂生产技术的改进情况和新工艺的研究进展,最后对六氟磷... 六氟磷酸锂是现有锂离子电池电解质中综合性能最好的一种电解质盐。介绍了国内外六氟磷酸锂主要制备工艺,并对这些工艺路线的优缺点进行了分析。综述了近年来传统HF法制备六氟磷酸锂生产技术的改进情况和新工艺的研究进展,最后对六氟磷酸锂今后的制备工艺的改进和创新进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 六氟磷酸锂 制备工艺
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