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二氧化锰和氟化碳复合材料对锂原电池的改性研究
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作者 张家瑞 《材料科学》 2024年第3期223-228,共6页
随着科技的进步与市场需求的增加,对锂原电池性能的要求也不断提高。本研究关注二氧化锰和氟化碳复合材料在锂原电池中的应用,通过制备不同掺杂比的MnO2/CF0.9复合材料,对其进行了详细的表征和电化学性能分析。结果表明,氟化碳对电池放... 随着科技的进步与市场需求的增加,对锂原电池性能的要求也不断提高。本研究关注二氧化锰和氟化碳复合材料在锂原电池中的应用,通过制备不同掺杂比的MnO2/CF0.9复合材料,对其进行了详细的表征和电化学性能分析。结果表明,氟化碳对电池放电比容量的提升具有显著作用,通过优化MnO2和CF0.9的比例,可以优化电池的电化学性能,提高其能量密度。此外,本研究还揭示了MnO2和CF0.9在电化学反应过程中的不同表现。这些研究工作为优化锂原电池的电极组成提供了有力支持。 展开更多
关键词 二氧化锰 氟化 复合材料 电池
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锂氟化碳-二氧化锰电池贮存性能影响因素研究 被引量:3
2
作者 孟宪玲 杨忠 +2 位作者 苏晓倩 杨芳凝 穆浩 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第8期1012-1015,共4页
以氟化碳和二氧化锰复合材料为正极的锂氟化碳-二氧化锰电池,既保留氟化碳材料高比能量的特点,又兼顾二氧化锰倍率性能好的优势。与其他一次电池相同,贮存性能是影响锂氟化碳-二氧化锰电池实际使用可靠性的重要指标。从正极烘干温度、... 以氟化碳和二氧化锰复合材料为正极的锂氟化碳-二氧化锰电池,既保留氟化碳材料高比能量的特点,又兼顾二氧化锰倍率性能好的优势。与其他一次电池相同,贮存性能是影响锂氟化碳-二氧化锰电池实际使用可靠性的重要指标。从正极烘干温度、预放电工艺、粘结剂、贮存温度等方面对锂氟化碳-二氧化锰电池贮存寿命的影响进行了研究。结果表明:烘干温度为150~180℃时,电池的胀气得到明显抑制,有利于改善电池的长期贮存;预放电容量比例3%以上可以抑制电池的胀气,在实验范围内与放电电流无关;N1粘结剂可以保持正极的完整度,进而影响电池贮存性能的可靠性;随着贮存温度的升高,电池的自放电反应速率加快,高温贮存前期容量损失率较大,后期由于负极表面钝化膜的形成,正负极表面状态趋于稳定,电池的自放电反应速率也相应放缓。 展开更多
关键词 氟化-二氧化锰电池 贮存性能 影响因素
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锂氟化碳-二氧化锰电池组热分析
3
作者 张彦辉 《船电技术》 2018年第4期59-64,共6页
锂氟化碳电池的发热问题可导致安全问题。本文根据案例建立锂氟化碳电池组发热模型,使用ANSYS分析及对比实际结果验证,进而对整个电池组产热边界条件进行设定,运算后得到整个电池组工作产热结果。进而对电池组热设计进行优化。
关键词 电池 氟化-二氧化锰混合体系电池 有限元 ANSYS 温度场
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氟化碳(CF_(x))材料在锂原电池中的研究进展与应用
4
作者 张洋 张雅婷 +2 位作者 张泽峰 王九洲 付甜甜 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1466-1474,共9页
CF_(x)作为一种重要的正极材料,在锂原电池中具有高能量密度、长贮存寿命和优异的安全性等优点。近年来,研究人员通过研究Li/CF_(x)的工作机理,揭示了CF_(x)材料目前存在的问题,并针对这些问题进行了一系列的改性处理,如等离子体处理、... CF_(x)作为一种重要的正极材料,在锂原电池中具有高能量密度、长贮存寿命和优异的安全性等优点。近年来,研究人员通过研究Li/CF_(x)的工作机理,揭示了CF_(x)材料目前存在的问题,并针对这些问题进行了一系列的改性处理,如等离子体处理、表面包覆、原子掺杂等。此外,研究人员还通过表面脱氟、纳米尺度工程等手段,改变表面结构从而提升导电性和锂离子传输速率,进一步提高了其能量密度。这些研究成果为CF_(x)在锂原电池中的应用提供了新的思路和途径。主要介绍了Li/CF_(x)电池的工作机理及CF_(x)材料目前存在的问题,针对CF_(x)材料的改性方法做了总结分析,并对Li/CF_(x)电池在航空航天、国防军事等领域的应用做了详细介绍和展望。 展开更多
关键词 氟化 正极材料 氟化电池 改性方法
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氟化碳与二氧化锰混合电极材料放电行为的研究 被引量:4
5
作者 杨凯 刘雪省 +1 位作者 张晶 董美靖 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期22075-22078,共4页
使用氟化碳和电解二氧化锰混合材料为正极的锂原电池,在放电过程中两种材料都能正常发挥其自身容量,且整个反应过程经历了先EMD、后混合、再CFx放电的过程。SEM和XRD测试证明了混合材料在整个电极反应过程中没有副产物生成。对氟化碳材... 使用氟化碳和电解二氧化锰混合材料为正极的锂原电池,在放电过程中两种材料都能正常发挥其自身容量,且整个反应过程经历了先EMD、后混合、再CFx放电的过程。SEM和XRD测试证明了混合材料在整个电极反应过程中没有副产物生成。对氟化碳材料和二氧化锰材料进行合理的混合,可得到性能最佳、最能发挥二者性能的电极。 展开更多
关键词 电池 氟化 电解二氧化锰 混合物
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锂/氟化碳电池电解液的研究进展
6
作者 卢俊杰 彭丹 +2 位作者 倪文静 杨媛 汪靖伦 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1487-1495,共9页
锂/氟化碳(Li/CF_(x))电池作为一种具有最高理论比容量(860 mAh/g)和能量密度(2180 Wh/kg)的一次电池,具有高安全性能、低自放电率、平稳的放电电压和环境友好等优点,广泛应用于医疗、军事、电子科技和航空航天等领域。电解液作为Li/CF_... 锂/氟化碳(Li/CF_(x))电池作为一种具有最高理论比容量(860 mAh/g)和能量密度(2180 Wh/kg)的一次电池,具有高安全性能、低自放电率、平稳的放电电压和环境友好等优点,广泛应用于医疗、军事、电子科技和航空航天等领域。电解液作为Li/CF_(x)电池必不可缺的一部分,在正负极之间起到传递离子的作用,具有重要的研究意义。本文从Li/CF_(x)电池的低温性能、倍率性能以及放电平台等方面综述了Li/CF_(x)电池电解液的研究进展;重点阐述了电解液理化性质、界面浸润与相容、锂离子溶剂化结构、C—F键活化和LiF形成与溶解等因素对Li/CF_(x)电池放电性能的影响;最后,对Li/CF_(x)电池新型电解液的研究提出了思考与展望。 展开更多
关键词 电化学 /氟化电池 电解液 低温性能 倍率性能
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添加氟化碳的二氧化锰正极制备工艺 被引量:6
7
作者 陈笛 王兴贺 +1 位作者 孟宪玲 陈雪梅 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期973-975,共3页
研究了在二氧化锰中添加氟化碳以提高电池比能量的工艺。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱测试(FTIR)对所使用的氟化碳结构进行表征,使用扫描电子显微镜(SEM)对使用原材料的形貌进行表征,采用恒流放电方法研究了不同的正极制备工艺... 研究了在二氧化锰中添加氟化碳以提高电池比能量的工艺。通过X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱测试(FTIR)对所使用的氟化碳结构进行表征,使用扫描电子显微镜(SEM)对使用原材料的形貌进行表征,采用恒流放电方法研究了不同的正极制备工艺所得样品的电化学性能。结果表明,通过添加氟化碳,正极活性物质的比容量从220mAh/g提高到了284 mAh/g,比容量提高了29%,而且实验表明三种工艺差别较大,其相应正极板比容量最多提高了13%。 展开更多
关键词 一次电池 氟化 制备工艺 比容量
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锂/二氧化锰电池用高电导率正极 被引量:1
8
作者 刘芬 刘良成 +1 位作者 冯姗 徐杨明 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期420-423,共4页
选择不同碳材料导电剂制备单一和多元导电剂正极,并测试电导率。将超导炭黑Super-P、石墨烯浆料和碳纳米管(CNT)作为三元导电剂(质量比50∶30∶12)添加到正极中,制得的正极粉末电导率最高,可达4.545S/cm,与电解二氧化锰(EMD)相比,提高... 选择不同碳材料导电剂制备单一和多元导电剂正极,并测试电导率。将超导炭黑Super-P、石墨烯浆料和碳纳米管(CNT)作为三元导电剂(质量比50∶30∶12)添加到正极中,制得的正极粉末电导率最高,可达4.545S/cm,与电解二氧化锰(EMD)相比,提高了94倍。采用此正极的锂(Li)/二氧化锰(MnO2)电池,单体电池内阻(90~120mΩ)低,在-40℃下,对5串的电池组进行3A脉冲放电,电压平台高(>9.7V)且平稳。球磨工艺的不当使用,会破坏正极导电结构,降低正极材料的导电率。 展开更多
关键词 导电剂 /二氧化锰电池 正极材料 电压平台 脉冲放电 高电导率 导电率 材料
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二氧化锰/二氧化钛/介孔碳复合材料制备及其电化学性能 被引量:2
9
作者 李双杰 龙剑平 +1 位作者 舒朝著 卢琦 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第11期61-64,共4页
采用水热合成法制备了二氧化锰/二氧化钛/介孔碳复合材料,利用该复合材料制备了空气电极。通过X射线衍射仪(XRD)分析了复合材料的物相,用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的表面形貌,采用循环伏安法研究了空气电极的电化学性能。结果... 采用水热合成法制备了二氧化锰/二氧化钛/介孔碳复合材料,利用该复合材料制备了空气电极。通过X射线衍射仪(XRD)分析了复合材料的物相,用扫描电子显微镜(SEM)观察了复合材料的表面形貌,采用循环伏安法研究了空气电极的电化学性能。结果表明:在160℃条件下制备的复合材料结晶度更高,循环伏安测试表明空气电极可逆性较好。利用复合材料组装了锂空气电池,对其进行充放电测试,发现锂空气电池首次放电容量最高可达1 331 m Ah/g。 展开更多
关键词 空气电池 空气电极 复合材料 二氧化锰 二氧化 介孔
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锂-氟化碳原电池及关键材料的研究进展 被引量:1
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作者 赵卫民 孙同乐 《电池》 CAS 北大核心 2023年第4期453-456,共4页
针对特定领域对高功率下具有高能量密度化学电源的应用需求,对锂原电池中理论比容量较高的锂-氟化碳(Li-CF_(x))体系的应用前景和反应机制进行系统阐述。综述电池关键材料包括氟化碳(CF_(x))材料、功能电解液和黏结剂等的研究现状,对电... 针对特定领域对高功率下具有高能量密度化学电源的应用需求,对锂原电池中理论比容量较高的锂-氟化碳(Li-CF_(x))体系的应用前景和反应机制进行系统阐述。综述电池关键材料包括氟化碳(CF_(x))材料、功能电解液和黏结剂等的研究现状,对电池和相关材料的发展趋势进行展望。 展开更多
关键词 -氟化(Li-CF_(x))电池 氟化(CF_(x))材料 功能电解液 电化学性能
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纳米Ag改性方式对锂氟化碳电池性能的影响
11
作者 张红梅 甘潦 +2 位作者 王开琼 王庆杰 石斌 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第9期1164-1168,共5页
分别采用纳米Ag线和纳米Ag颗粒对氟化碳材料进行复合,以CF_(x)、CF_(x)@Ag1(复合纳米Ag线)、CF_(x)@Ag2(复合纳米Ag颗粒)为正极活性物质,制备5 Ah软包装锂氟化碳电池,研究纳米Ag线和纳米Ag颗粒复合对电池电化学性能的影响。使用X射线衍... 分别采用纳米Ag线和纳米Ag颗粒对氟化碳材料进行复合,以CF_(x)、CF_(x)@Ag1(复合纳米Ag线)、CF_(x)@Ag2(复合纳米Ag颗粒)为正极活性物质,制备5 Ah软包装锂氟化碳电池,研究纳米Ag线和纳米Ag颗粒复合对电池电化学性能的影响。使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)对材料的形貌结构进行表征分析并利用四探针测定其电导率,采用恒流放电测试及交流阻抗对电池的电化学性能进行分析,并测定电池恒流放电下的温度变化。结果表明,纳米Ag线和纳米Ag颗粒复合均可以提高CF_(x)材料的电导率,以改性材料为活性物质制备的电池具有更好的电化学性能和热稳定性,其中CF_(x)@Ag1的改性效果好于CF_(x)@Ag2。 展开更多
关键词 CF_(x) 纳米Ag线 纳米Ag颗粒 氟化电池 热稳定性
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高比能量锂氟化碳电池在深空探测器上的应用试验研究 被引量:3
12
作者 乔学荣 郭际 米娟 《深空探测学报》 2020年第1期87-92,共6页
深空探测任务由于重量制约以及光照强度减弱等原因,可供选择的电源有限。锂氟化碳电池技术被认为是未来深空探测器电源潜在可行的选项。对锂氟化碳电池进行了比能量、比热容、发热量测试以及低温性能和贮存性能测试,测试结果表明:锂氟... 深空探测任务由于重量制约以及光照强度减弱等原因,可供选择的电源有限。锂氟化碳电池技术被认为是未来深空探测器电源潜在可行的选项。对锂氟化碳电池进行了比能量、比热容、发热量测试以及低温性能和贮存性能测试,测试结果表明:锂氟化碳电池高比能量优势明显,长贮存寿命满足了深空探测器数月甚至数年飞行期间自放电率低的需求,针对低温应用需求,采用复合电极有效改善低温放电性能,而针对锂氟化碳电池比热容、发热量的测试为电池热仿真分析提供了必不可少的数据支撑。 展开更多
关键词 深空探测 能源 锂氟化碳–二氧化锰电池 氟化电池
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锂氟化碳电池安全性研究 被引量:7
13
作者 乔学荣 米娟 刘志伟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1127-1129,共3页
与其他锂原电池相比,锂氟化碳电池具有较好的安全性,但是在短路、高温等情况下安全性问题仍然严重。分析了锂氟化碳电池的各种安全性影响因素,并通过短路、充电、过放电和热箱四项安全性实验,验证了锂氟化碳电池的安全性。
关键词 电池 氟化电池 安全性
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锂-氟化碳电池的研究进展及应用分析 被引量:6
14
作者 吕殿君 祝树生 +2 位作者 仇公望 王小辉 詹景坤 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期147-148,164,共3页
锂-氟化碳电池作为一种锂原电池,具有比能量高、放电性能平稳、储存寿命长、无毒、不污染环境等特点,目前商业领域应用较为广泛。结合锂-氟化碳电池技术特点和发展情况,介绍了锂-氟化碳电池技术国内外研究现状,并对其在国防军事领域应... 锂-氟化碳电池作为一种锂原电池,具有比能量高、放电性能平稳、储存寿命长、无毒、不污染环境等特点,目前商业领域应用较为广泛。结合锂-氟化碳电池技术特点和发展情况,介绍了锂-氟化碳电池技术国内外研究现状,并对其在国防军事领域应用做了分析。 展开更多
关键词 -氟化电池 发展现状 应用分析
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锂氟化碳电池放电热效应的模拟研究 被引量:9
15
作者 卢立丽 王松蕊 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1098-1102,共5页
通过对氟化碳电极和金属锂电极物理化学性质的研究,在多物理场耦合软件中建立了锂氟化碳放电热效应模型,并模拟计算了绝热条件下,25 Ah锂氟化碳原电池在1/30 C恒流放电过程中电池温度的变化。模拟结果与绝热对照实验相比,误差在-6.28%到... 通过对氟化碳电极和金属锂电极物理化学性质的研究,在多物理场耦合软件中建立了锂氟化碳放电热效应模型,并模拟计算了绝热条件下,25 Ah锂氟化碳原电池在1/30 C恒流放电过程中电池温度的变化。模拟结果与绝热对照实验相比,误差在-6.28%到0.44%之间。 展开更多
关键词 氟化电池 热效应 模拟
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高容量氟掺杂碳包覆纳米硅负极材料:气相氟化法制备及其储锂性能 被引量:1
16
作者 苏楠 邱介山 王治宇 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期947-953,共7页
具有超高储锂比容量的硅材料是备受瞩目的高性能锂离子电池负极材料,但硅嵌锂时巨大的体积膨胀效应使之快速失效,从而限制了其应用性能。本研究提出一种简易低毒的气相氟化方法制备氟掺杂碳包覆纳米硅材料。通过在纳米硅表面包覆高缺陷... 具有超高储锂比容量的硅材料是备受瞩目的高性能锂离子电池负极材料,但硅嵌锂时巨大的体积膨胀效应使之快速失效,从而限制了其应用性能。本研究提出一种简易低毒的气相氟化方法制备氟掺杂碳包覆纳米硅材料。通过在纳米硅表面包覆高缺陷度的氟掺杂碳层,抑制硅材料嵌锂体积膨胀,提供丰富的锂离子输运通道,同时形成富含LiF的稳定SEI膜。获得的氟掺杂碳包覆纳米硅负极在0.2~5.0 A·g^(–1)电流密度下,比容量达1540~580 mAh·g^(–1),循环200次后容量保持率>75%。本方法解决了传统氟化技术氟源(如XeF_(2)、F_(2)等)高成本、高毒性的问题。 展开更多
关键词 离子电池 硅负极 氟掺杂 气相氟化
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氟化碳材料结构调控及其电化学性能构效关系研究
17
作者 郭德才 米娟 +2 位作者 宋永一 张舒冬 刘坤 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第8期1606-1611,共6页
氟化碳材料的形貌结构、颗粒尺寸和表面性质,对其电化学性能具有重要影响。制备了颗粒尺寸为50~200 nm类球形纳米氟化碳材料,材料的F/C原子比为1.3。结果表明,氟化碳材料的高F/C和纳米尺寸的颗粒结构,使得其与商品化氟化石墨材料相比具... 氟化碳材料的形貌结构、颗粒尺寸和表面性质,对其电化学性能具有重要影响。制备了颗粒尺寸为50~200 nm类球形纳米氟化碳材料,材料的F/C原子比为1.3。结果表明,氟化碳材料的高F/C和纳米尺寸的颗粒结构,使得其与商品化氟化石墨材料相比具有更高的比容量和优良的倍率性能。该材料在0.1 C倍率放电比容量为985 mAh/g,1 C放电比容量为827 mAh/g。采用纳米碳层对制备的氟化碳进行表面包覆,提高了氟化碳材料的放电电压和比容量,包覆后的氟化碳材料1 C放电比容量861 mAh/g,放电电压提升0.3 V。 展开更多
关键词 氟化 包覆 氟化电池
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锂氟化碳电池正极水性聚合物粘结剂的研究 被引量:2
18
作者 刘浩杰 任斌 +2 位作者 刘雪省 郑海山 杨芳凝 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第12期1939-1941,2000,共4页
为提高锂氟化碳电池氟化碳正极比能量和在放电过程中的结构稳定性,采用丁苯橡胶、聚丙烯腈和聚丙烯酸基粘结剂等水系粘结剂制备新型氟化碳正极。采用差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、剥离强度、恒流放电等测试方法,对比研究了水... 为提高锂氟化碳电池氟化碳正极比能量和在放电过程中的结构稳定性,采用丁苯橡胶、聚丙烯腈和聚丙烯酸基粘结剂等水系粘结剂制备新型氟化碳正极。采用差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、剥离强度、恒流放电等测试方法,对比研究了水性粘结剂和PVDF粘结剂对氟化碳正极结构稳定性和电性能的影响。结果表明聚丙烯酸基粘结剂具有良好的热稳定性和电化学稳定性,粘结力强,放电后极片结构稳定,不存在掉粉现象,制备的锂氟化碳电池比能量可达751 Wh/kg。 展开更多
关键词 氟化电池 粘结剂 氟化正极
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锂氟化碳电池技术进展 被引量:15
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作者 刘春娜 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期624-625,共2页
1锂氟化碳电池的优势和特性 一次电池中理论比能量最大的就是锂氟化碳电池(约2 180 Wh/kg),它也是首先作为商品的一种固体正极锂电池。锂氟化碳电池的正极材料——氟化石墨是最好的固体润滑剂和防水剂,在国防等领域有重要应用。
关键词 一次电池 电池 氟化 技术进展 固体润滑剂 正极材料 氟化石墨 比能量
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锂氟化碳电池电解液研究 被引量:1
20
作者 郝明明 丁飞 +1 位作者 张晶 卢志威 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期821-824,共4页
对氟化碳电池电解液的配制及使用进行了研究。使用两种醚类溶剂DME、THF和两种砜类溶剂TMS、DMSO等,锂盐为LiBF_4、LiClO_4、Li N(SO_2CF_3)_2等,组成单溶剂电解液,进行电化学阻抗、线性扫描及电性能测试,其中LiTFSI-THF电解液所制备的... 对氟化碳电池电解液的配制及使用进行了研究。使用两种醚类溶剂DME、THF和两种砜类溶剂TMS、DMSO等,锂盐为LiBF_4、LiClO_4、Li N(SO_2CF_3)_2等,组成单溶剂电解液,进行电化学阻抗、线性扫描及电性能测试,其中LiTFSI-THF电解液所制备的电池以0.1 C放电,比容量为856.9 mAh/g,接近理论容量;LiClO_4-DMSO电解液以0.1 C放电,放电平台达到2.7 V。以VC、FEC作为添加剂使用,提高了电池的放电容量。 展开更多
关键词 氟化电池 电解液 添加剂
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