CN111293283A - 一种带有双层界面膜的锂金属负极及其制备和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有双层界面膜的锂金属负极及其制备和应用，在锂金属表面附着有双层界面膜，内层为氟化锂无机层，外层为醚类聚合物层。将其应用于锂金属电池中，该界面膜内层致密膜能够抑制锂金属表面枝晶生长，外层柔性膜有效缓解负极体积膨胀造成的氟化锂层破裂，提高界面稳定性，抑制锂负极与电解液的持续反应与消耗，延长电池的循环寿命。此外，界面膜中有机锂盐的引入，大大加快了界面锂离子传输，改善锂沉积均匀性。

Description

一种带有双层界面膜的锂金属负极及其制备和应用
技术领域
本发明涉及一种金属锂负极无机/聚合物混合双层界面膜
背景技术
目前，包括客车、公共汽车和乘用车在内的电动汽车和便携式电子设备的世界市场正在迅速增长。具有高充放电压和长循环寿命的锂离子电池被广泛用作便携式电子设备和电动汽车的动力电源，但由于其理论能量密度的限制，需要开发具有更高能量密度的新型电极材料。其中，锂金属作为负极材料具有高理论能量密度(3860mAh g-1)和低电化学电势(-3.040V vs.SHE)的优势，近年来受到研究者们的高度关注。
但是锂金属负极的应用目前仍存在两个问题亟待解决。一是锂枝晶问题。由于锂沉积的不均匀性，在充放电循环过程中形成苔藓/树枝状锂，容易刺穿隔膜导致电池内部短路甚至引发火灾。另一问题是电极/电解液界面的不稳定性。金属锂会与电解液自发反应形成固态电解质界面膜(SEI)，该层膜在充放电循环中随负极体积膨胀不断破损和修复，导致金属锂和电解质的持续消耗，降低锂金属电池的库仑效率和循环寿命。
目前，已有相关解决策略提出，可以通过设计3D骨架结构，采用固态电解质抑制枝晶的生长，但是仍存在一些问题亟待解决。3D骨架结构可以通过降低电流密度来减缓枝晶生长，但是不能隔绝锂金属与电解质直接接触从而抑制副反应的发生；而无机固态电解虽然具有高机械强度，但是界面阻抗大，与锂金属接触差；聚合物电解质虽然具有良好的柔性和弹性，但是室温离子电导率相对较低(<10-4S cm-1)。人工涂覆一层SEI膜用以提高界面均匀性和稳定性是一种有效抑制锂枝晶生长，提升锂负极循环稳定性和安全性能的重要策略。氟化锂是SEI膜的关键成分，在锂金属负极表面构筑致密的氟化锂层，能够有效改善锂沉积均匀性，阻隔电解液和锂金属间副反应，提高电池循环稳定性及库伦效率。已有文献报道可以在锂表面直接涂覆氟化锂或者利用氟源化合物(如氟代碳酸乙烯酯，氟化铜等)与锂金属反应生长氟化锂层来抑制枝晶生长。但是，该层氟化锂离子电导率较低且易随负极体积膨胀发生破裂，因而需要进一步提高界面层的离子传输能力以及柔韧性。在锂表面构筑一层有机聚合物可以适应锂沉积溶解过程中带来的体积变化问题，但是机械强度较低，且结晶态的聚合物体相室温离子电导率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有双层界面膜的锂金属负极的制备方法及其负极和应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种锂金属负极，所述锂金属负极具有双层界面膜，第一层为氟化锂层；第二层为醚类聚合物层。
作为优选的技术方案，所述第一层是利用氟源化合物在锂金属表面原位反应制得氟化锂层；所述第二层是在氟化锂层上利用有机锂盐诱导环状醚类溶剂单体开环聚合制备。
作为优选的技术方案，所述双层界面膜的氟化锂层的厚度为1～30μm，醚类聚合物层的厚度为10～200μm。
作为优选的技术方案，所述氟源化合物为氟化铜、氟化铝、氟化碳、氟化镁、六氟铝酸钠中的一种或二种以上；所述有机锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酸亚胺锂、高氯酸锂中的一种或二种以上；所述环状醚类溶剂为1,3-二氧戊环、1,4-二氧己环、四氢呋喃、环氧己烷及其衍生物中的一种或两种以上。
本发明另一方面还提供上述锂金属负极的制备方法，包括以下步骤：
(1)将氟源化合物以0.1-40％的质量分数溶解分散在易挥发有机溶剂中，得到前驱体溶液A；
(2)将一定质量有机锂盐溶解于环状醚类溶剂和易挥发有机溶剂中，得到混合液，搅拌1～48h得到聚合物溶液前驱体溶液B；
(3)将前驱体溶液A滴涂在金属锂片上原位反应1～20min，10～100℃下干燥5～60min，除去易挥发有机溶剂，制得内层致密的氟化锂层；
(4)再继续将聚合物溶液前驱体溶液B滴涂在步骤(3)制得的无机层表面，10～100℃下干燥5～60min，除去易挥发有机溶剂，得到带有双层界面膜的锂金属负极。
作为优选的技术方案，所述的易挥发有机溶剂包含乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙腈、二甲基亚砜、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯、甲基乙基砜中的一种或两种以上。
作为优选的技术方案，步骤(2)中所述有机锂盐在混合液中的质量分数为5～70％，环状醚类溶剂和易挥发有机溶剂的质量比为0.1～10；步骤(3)中所述前驱体溶液A的滴涂量为10～300μL；步骤(4)中所述聚合物溶液前驱体溶液B的滴涂量为10～300μL。
本发明还提供上述锂金属负极的应用，所述锂金属负极应用于锂金属电池负极侧。
双层界面膜的内层为高模量的氟化锂无机层，由氟源化合物在高活泼性的锂金属表面迅速反应形成；外层为醚类聚合物，由环状醚类溶剂单体开环聚合后在外围包裹而成。应用于锂金属电池中，内部的无机氟化锂层可利用其高机械强度抑制锂金属表面枝晶生长；外层聚合物良好的柔韧性及粘黏性能够有效缓解负极体积膨胀造成的氟化锂层破裂，提高界面稳定性，抑制锂负极与电解液的持续反应与消耗，延长电池的循环寿命。此外，界面膜中有机锂盐的引入，大大加快了界面锂离子传输，改善锂沉积均匀性。
本发明的有益结果为：
本发明双层界面膜的内层为高模量的氟化锂无机层，利用氟源化合物和锂金属表面原位反应制得；外层为具有良好的柔韧性及粘黏性的醚类聚合物网络，利用有机锂盐诱导环状醚类溶剂单体开环聚合而得。
(1)双层界面膜内部致密无机氟化锂层可有效抑制锂金属表面枝晶生长，促使锂金属表面沉积趋于平整；
(2)外层聚合物层具有较高的离子传输能力，加快负极表面离子传输；
(3)将其应用于锂金属电池中，该界面膜内层致密膜能够抑制锂金属表面枝晶生长，外层柔性膜有效缓解负极体积膨胀造成的氟化锂层破裂，提高界面稳定性，抑制锂负极与电解液的持续反应与消耗，延长电池的循环寿命。此外，界面膜中有机锂盐的引入，大大加快了界面锂离子传输，改善锂沉积均匀性。双层界面膜具有良好的稳定性，能够有效抑制抑制锂负极与电解液的持续反应与消耗，延长电池的循环寿命。
附图说明
图1：实施例2、3、4的锂表面无机/聚合物界面膜的杨氏模量分布；
图2：实施例2、3、4的预成型界面膜的力-深度曲线。斜坡拐点代表有机、无机层杨氏模量的边界基准面；
图3：对比例1与实施例1的锂金属对称电池循环性能；
图4：实施例2、3、4的锂金属对称电池循环性能；
图5：对比例2与实施例5、6、7的锂铜电池循环性能；
图6：对比例1与实施例1的锂金属循环前静置4h的交流阻抗谱；
图7：对比例1与实施例1的锂金属负极沉积溶解循环100圈后的表面形貌。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
对比例1
使用直径为1.6mm的锂片，celgard 2325为隔膜，以1M双(三氟甲基璜酰)亚胺锂(LiTFSI)为支持电解质，溶剂为1,3-二氧戊环(DOL)和乙二醇二甲醚(DME)的混合液(体积比为1:1)作为电解液，组装成锂|锂对称电池。2mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
对比例2
使用直径为1.6mm的锂片，使用直径为1.9mm的商业化9μm铜箔，celgard2325为隔膜，以1mol/L的LiTFSI/DOL-DME(体积比为1:1)作为电解液，组装成锂|集流体对称电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例1
称取0.15g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得混合双层界面膜。所述双层界面膜的内层氟化锂厚度为10μm，外层聚合物厚度为80μm。
将预处理的锂片，按照对比例1的方法组装成锂|锂对称电池。2mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例2
称取0.3g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。所述双层界面膜的内层氟化锂厚度为20μm，外层聚合物厚度为80μm。
将预处理的锂片，按照对比例1的方法组装成锂|锂对称电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例3
称取0.15g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。
将预处理的锂片，按照对比例1的方法组装成锂|锂对称电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例4
称取0.1g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。所述双层界面膜的内层氟化锂厚度为8μm，外层聚合物厚度为80μm。
将预处理的锂片，按照对比例1的方法组装成锂|锂对称电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例5
称取0.3g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。
将预处理的锂片，按照对比例2的方法组装成锂|集流体电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例6
称取0.15g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。
将预处理的锂片，按照对比例2的方法组装成锂|集流体电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
实施例7
称取0.1g氟化碳纳米颗粒溶解于3g的DOL溶剂中，搅拌10h得到氟化碳前驱体溶液A；将0.3g双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)溶解于3g的DOL-DME(质量比为1:1)溶液中，搅拌10h得到聚合物溶液前驱体溶液B。将50μL氟化碳前驱体溶液A均匀滴涂在直径为1.6mm的锂片上，在室温下干燥；再将50μL聚合物溶液前驱体溶液B均匀滴涂在上述锂片上，在锂表面原位反应制得无机/聚合物混合双层界面膜。
将预处理的锂片，按照对比例2的方法组装成锂|集流体电池。1mA/cm2的电流密度下以1mAh/cm2的沉积溶解容量进行充放电循环。
从图1、2可以看出，无机/聚合物界面膜的杨氏模量集中在0.6-0.8Gpa，机械强度相对较高，分析界面膜力-深度的关系，出现一个明显的拐点，证明确实有双层膜的形成。从3、4、5可以看出，锂金属负极原位形成无机/聚合物混合双层界面膜能够显著改善锂沉积溶解的循环稳定性。从图3中，在高电流密度(2mA/cm2)下，表面不涂覆界面膜的循环100h后，极化明显增加，后极化电压降低，出现微短路；而循环锂金属负极原位形成无机/聚合物混合双层界面膜150h仍能保持稳定且微出现短路，说明界面膜能稳定锂表面，抑制枝晶生长。从图4、5可以看出，外层聚合物层具有较高的离子传输能力，加快负极表面离子传输，极化电压小，循环250h仍能保持稳定。并且氟化碳添加量越低，循环性能越优异，在1mA/cm2的电流密度下极化电压约30mV，从图6可以看出，将锂对称电池循环前静置4h，实施例1的界面阻抗明显低于对比例1，说明双层界面膜具有良好的稳定性，能够有效抑制抑制锂负极与电解液的持续反应与消耗，延长电池的循环寿命。从图7可以看出，相较于未作处理的锂表面，修饰后的锂负极溶解表面更加均匀，这是由于双层界面膜内部致密无机氟化锂层可有效抑制锂金属表面枝晶生长，促使锂金属表面沉积趋于平整。

Claims (8)

1.一种锂金属负极，其特征在于：所述锂金属负极具有双层界面膜，第一层为氟化锂层；第二层为醚类聚合物层。
2.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，所述第一层是利用氟源化合物在锂金属表面原位反应制得氟化锂层；所述第二层是在氟化锂层上利用有机锂盐诱导环状醚类溶剂单体开环聚合制备。
3.按照权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于：
所述双层界面膜的氟化锂层的厚度为1～30μm，醚类聚合物层的厚度为10～200μm。
4.根据权利要求1所述的锂金属负极，其特征在于，
所述氟源化合物为氟化铜、氟化铝、氟化碳、氟化镁、六氟铝酸钠中的一种或二种以上；
所述有机锂盐为六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、双氟磺酸亚胺锂、高氯酸锂中的一种或二种以上；
所述环状醚类溶剂为1,3-二氧戊环、1,4-二氧己环、四氢呋喃、环氧己烷及其衍生物中的一种或两种以上。
5.权利要求1所述锂金属负极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将氟源化合物以0.1-40％的质量分数溶解分散在易挥发有机溶剂中，得到前驱体溶液A；
(2)将一定质量有机锂盐溶解于环状醚类溶剂和易挥发有机溶剂中，得到混合液，搅拌1～48h得到聚合物溶液前驱体溶液B；
(3)将前驱体溶液A滴涂在金属锂片上原位反应1～20min，10～100℃下干燥5～60min，除去易挥发有机溶剂，制得内层致密的氟化锂层；
(4)再继续将聚合物溶液前驱体溶液B滴涂在步骤(3)制得的无机层表面，10～100℃下干燥5～60min，除去易挥发有机溶剂，得到带有双层界面膜的锂金属负极。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
所述的易挥发有机溶剂包含乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙腈、二甲基亚砜、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙基酯、甲基乙基砜中的一种或两种以上。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述有机锂盐在混合液中的质量分数为5～70％，环状醚类溶剂和易挥发有机溶剂的质量比为0.1～10；
步骤(3)中所述前驱体溶液A的滴涂量为10～300μL；
步骤(4)中所述聚合物溶液前驱体溶液B的滴涂量为10～300μL。
8.一种权利要求1-4任意一项所述锂金属负极的应用，其特征在于：所述锂金属负极应用于锂金属电池负极侧。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725486A (zh) * 2020-07-01 2020-09-29 昆山宝创新能源科技有限公司 锂金属负极及其制备方法和应用
CN111816843A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 傲普(上海)新能源有限公司 固态电池及其制作方法
CN112786842A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 山东威固新能源科技有限公司 一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用
CN113346051A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 天津中电新能源研究院有限公司 一种金属锂表面保护层制备方法
CN113373443A (zh) * 2021-05-20 2021-09-10 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种气液混合处理锂金属表面的方法及锂金属电池
CN113437257A (zh) * 2021-06-26 2021-09-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂金属负极极片、电化学装置及电子设备
CN114204102A (zh) * 2021-10-29 2022-03-18 同济大学 防水、隔空气、抑制枝晶全固态锂金属保护膜及其构筑策略
CN114361402A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司 MXene基修饰层改性的无枝晶锂金属负极及其制备方法与锂金属电池
CN115842094A (zh) * 2022-05-19 2023-03-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
CN118156421A (zh) * 2024-03-25 2024-06-07 昆明理工大学 一种互穿型固态电解质界面的制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413796B1 (ko) * 2001-05-31 2004-01-03 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 리튬 금속 애노드 보호막의 제조방법
CN103262303A (zh) * 2010-10-29 2013-08-21 罗伯特·博世有限公司 锂阳极保护层的非原位制备
KR20180041086A (ko) * 2016-10-13 2018-04-23 주식회사 엘지화학 리튬이온 이차 전지용 음극 및 이를 제조하는 방법
CN108281665A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 哈尔滨工业大学 一种双层膜保护金属负极的方法
CN108933287A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 北京师范大学 一种用于锂离子电池的可凝胶化体系及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413796B1 (ko) * 2001-05-31 2004-01-03 삼성에스디아이 주식회사 리튬 전지용 리튬 금속 애노드 보호막의 제조방법
CN103262303A (zh) * 2010-10-29 2013-08-21 罗伯特·博世有限公司 锂阳极保护层的非原位制备
KR20180041086A (ko) * 2016-10-13 2018-04-23 주식회사 엘지화학 리튬이온 이차 전지용 음극 및 이를 제조하는 방법
CN108933287A (zh) * 2017-05-26 2018-12-04 北京师范大学 一种用于锂离子电池的可凝胶化体系及其制备方法和应用
CN108281665A (zh) * 2018-01-26 2018-07-13 哈尔滨工业大学 一种双层膜保护金属负极的方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816843A (zh) * 2020-06-30 2020-10-23 傲普(上海)新能源有限公司 固态电池及其制作方法
CN111725486A (zh) * 2020-07-01 2020-09-29 昆山宝创新能源科技有限公司 锂金属负极及其制备方法和应用
CN112786842A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 山东威固新能源科技有限公司 一种含人工固态电解质界面层的碱金属负极及其制备方法和应用
CN113373443A (zh) * 2021-05-20 2021-09-10 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种气液混合处理锂金属表面的方法及锂金属电池
CN113346051A (zh) * 2021-06-04 2021-09-03 天津中电新能源研究院有限公司 一种金属锂表面保护层制备方法
WO2022267535A1 (zh) * 2021-06-26 2022-12-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂金属负极极片、电化学装置及电子设备
CN113437257A (zh) * 2021-06-26 2021-09-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 锂金属负极极片、电化学装置及电子设备
CN114204102A (zh) * 2021-10-29 2022-03-18 同济大学 防水、隔空气、抑制枝晶全固态锂金属保护膜及其构筑策略
CN114204102B (zh) * 2021-10-29 2023-11-14 同济大学 防水、隔空气、抑制枝晶全固态锂金属保护膜及其构筑策略
CN114361402A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司 MXene基修饰层改性的无枝晶锂金属负极及其制备方法与锂金属电池
CN114361402B (zh) * 2021-12-24 2023-09-19 深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司 MXene基修饰层改性的无枝晶锂金属负极及其制备方法与锂金属电池
CN115842094A (zh) * 2022-05-19 2023-03-24 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
CN115842094B (zh) * 2022-05-19 2024-03-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 负极极片及其制备方法、二次电池、电池模块、电池包及用电装置
CN118156421A (zh) * 2024-03-25 2024-06-07 昆明理工大学 一种互穿型固态电解质界面的制备方法和应用

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