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石墨烯在化学电源中的应用研究进展 被引量：3
1
作者 宗军 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1397-1400,共4页
石墨烯因其独特的电性能、化学性能、机械性能、热性能等而备受人们的关注,在各种化学电源中有着极大的应用潜力。简单介绍了石墨烯的制备方法,评述了近年来石墨烯在各种化学电源中的应用研究,并对石墨烯的应用前景进行了展望。
关键词 石墨烯 化学电源 应用
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碳包覆改性铌钛氧化物材料的制备及储锂性能研究
2
作者 贺心一 宁凡雨 +3 位作者 赵彪 王杰蕾 于智航 刘兴江 《电镀与精饰》 北大核心 2025年第8期65-69,共5页
以盐酸多巴胺为碳源,通过溶剂热法和高温煅烧处理,制备了碳包覆改性的铌钛氧化物材料(TiNb_(2)O_(7)/C),并将其作为锂离子电池负极材料。利用SEM、TEM、XRD等表征手段,研究了TiNb_(2)O_(7)/C负极材料的微观形貌和结构。TiNb_(2)O_(7)/C... 以盐酸多巴胺为碳源,通过溶剂热法和高温煅烧处理,制备了碳包覆改性的铌钛氧化物材料(TiNb_(2)O_(7)/C),并将其作为锂离子电池负极材料。利用SEM、TEM、XRD等表征手段,研究了TiNb_(2)O_(7)/C负极材料的微观形貌和结构。TiNb_(2)O_(7)/C负极材料展现出优异的电化学性能,在0.1 C倍率下,TiNb_(2)O_(7)/C材料的放电比容量为319 mAh·g^(-1),而未进行碳包覆改性的TiNb_(2)O_(7)材料比容量为270 mAh·g^(-1)。在10 C大倍率充放电下,TiNb_(2)O_(7)/C材料依然具有212 mAh·g^(-1)的放电比容量。在1 C倍率下经过500次循环后,TiNb_(2)O_(7)/C材料放电比容量仍保持在284 mAh·g^(-1),没有显著降低。 展开更多
关键词 铌钛氧化物 负极材料 锂离子电池 碳包覆 电化学性能
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AC/AgO新型复合电化学电容器研究 被引量：1
3
作者 肖成伟 孟宪玲 +2 位作者 汪继强 刘兴江 陈益奎 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期273-275,339,共4页
以活性碳(AC)为负极材料,氧化银(AgO)为正极材料,1.4g/mL的KOH水溶液为电解液,水化纤维素膜为隔膜制备了AC/AgO新型复合电化学电容器。通过交流阻抗、循环伏安、充放电循环等测试考核了其性能。实验表明,AC/AgO新型复合电化学电容器等... 以活性碳(AC)为负极材料,氧化银(AgO)为正极材料,1.4g/mL的KOH水溶液为电解液,水化纤维素膜为隔膜制备了AC/AgO新型复合电化学电容器。通过交流阻抗、循环伏安、充放电循环等测试考核了其性能。实验表明,AC/AgO新型复合电化学电容器等效串联内阻较低,有效工作电压可达到1.5V以上,具有良好的大电流放电性能和良好的充放电循环性能,以及较好的荷电保持能力。AgO电极在5A/g的电流密度下单电极比电容量达145.2F/g。电容器经过5700次充放电循环后,容量衰减小于10%。 展开更多
关键词 电化学电容器 复合电容器 氧化银
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自修复聚合物在电化学储能领域的研究进展 被引量：7
4
作者 刘梓洋 李杨 +1 位作者 刘兴江 徐强 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-10,共10页
自修复聚合物材料能够自行修复在加工和使用过程中产生的微观或者宏观损伤,从而解决材料内部微裂纹难以检测和修复的问题,保持其结构和功能的完整性。将自修复聚合物应用于电化学储能器件中,可有效提升器件的安全可靠性和使用寿命,成为... 自修复聚合物材料能够自行修复在加工和使用过程中产生的微观或者宏观损伤,从而解决材料内部微裂纹难以检测和修复的问题,保持其结构和功能的完整性。将自修复聚合物应用于电化学储能器件中,可有效提升器件的安全可靠性和使用寿命,成为近年来的研究热点之一。本文概括介绍了外援型和本征型自修复聚合物材料的修复机理,着重总结了不需要修复剂、且可实现多次可逆修复的本征型自修复聚合物应用于电化学储能领域的研究进展,以储能器件的电极、电解质以及界面为出发点,综述了自修复功能聚合物分别作为高比能电极黏结剂、界面修饰层、可自修复电解质的研究进展,阐述了自修复机理及其对储能器件电化学性能的影响规律,探讨了自修复聚合物材料在储能领域未来的发展方向。 展开更多
关键词 自修复聚合物 电化学储能 电极 电解质 界面
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海水电池Mg-Er-Zr合金阳极的电化学行为研究 被引量：3
5
作者 李连强 任丽彬 +2 位作者 刘元刚 赵青 徐强 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期585-586,608,共3页
采用析氢实验、动电位极化、交流阻抗法和恒流放电等测试方法研究了Mg-Er-Zr镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并与已经广泛应用的AZ31镁合金进行了性能对比。腐蚀实验的结果表明:Mg-Er-Zr镁合金与AZ31镁合金的自腐蚀速率和电流效率... 采用析氢实验、动电位极化、交流阻抗法和恒流放电等测试方法研究了Mg-Er-Zr镁合金在3.5%NaCl溶液中的电化学行为,并与已经广泛应用的AZ31镁合金进行了性能对比。腐蚀实验的结果表明:Mg-Er-Zr镁合金与AZ31镁合金的自腐蚀速率和电流效率相接近,但Mg-Er-Zr合金的开路电位明显小于AZ31镁合金。恒流放电测试的结果显示,同AZ31合金相比,Mg-Er-Zr镁合金放电时的电极电位更负,放电活性更好,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 镁合金 稀土 放电行为 阳极 腐蚀
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半互穿聚合物电解质的制备及电化学性能研究 被引量：1
6
作者 郑涛 刘婧 +2 位作者 李杨 桑林 周江 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第5期569-571,共3页
采用原位聚合工艺制备半互穿聚合物电解质,并通过交流阻抗、线性扫描伏安法、计时电流等方法对半互穿聚合物电解质的离子电导率、电化学窗口及锂离子迁移数等电性能进行分析表征。研究结果表明,半互穿聚合物电解质能够自发成膜,其电化... 采用原位聚合工艺制备半互穿聚合物电解质,并通过交流阻抗、线性扫描伏安法、计时电流等方法对半互穿聚合物电解质的离子电导率、电化学窗口及锂离子迁移数等电性能进行分析表征。研究结果表明,半互穿聚合物电解质能够自发成膜,其电化学稳定电压大于4.3 V,采用原位涂覆固化方法制备的半互穿聚合物固态电池循环80次,容量保持率为82%。 展开更多
关键词 半互穿聚合物电解质 固态电池 自发成膜 电化学性能
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全固态锂离子电池关键材料研究进展 被引量：31
7
作者 李杨 丁飞 +2 位作者 桑林 钟海 刘兴江 《储能科学与技术》 CAS 2016年第5期615-626,共12页
全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本上解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。为了实现大容量化和长寿命,从而推进全固态锂离子电池的实用化,电池关键材料的开发和性能的优化刻不容... 全固态锂离子电池采用固态电解质替代传统有机液态电解液,有望从根本上解决电池安全性问题,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。为了实现大容量化和长寿命,从而推进全固态锂离子电池的实用化,电池关键材料的开发和性能的优化刻不容缓,主要包括制备高室温电导率和电化学稳定性的固态电解质以及适用于全固态锂离子电池的高能量电极材料、改善电极/固态电解质界面相容性。本文以全固态锂离子电池关键材料为出发点,综述了不同类型的固态电解质和正负极材料性能特征以及电极/电解质界面性能的调控和优化方法等,阐述了未来全固态锂离子电池关键材料的发展方向以及界面问题的解决思路,为探索全固态锂离子电池产业化前景奠定基础。 展开更多
关键词 全固态锂离子电池 固态电解质 正极 负极 界面相容性
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18650型锂离子电池的循环容量衰减研究 被引量：23
8
作者 刘文刚 周波 +2 位作者 王晓丹 高俊奎 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期306-309,共4页
研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子... 研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、空气渗透仪等测试手段对不同循环次数后的锂离子电池正负极、隔膜的形貌和结构进行了表征。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%;而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与正负极活性材料反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。 展开更多
关键词 锂离子电池 循环 容量衰减
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锂离子电池容量衰减机理的研究进展 被引量：9
9
作者 马苓 杜光远 +3 位作者 徐强 桑林 丁飞 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期553-556,共4页
容量衰减是锂离子电池在使用过程中存在的一个重要问题。导致锂离子电池容量衰减的原因主要包括:电池过充电、固体电解质界面膜(SEI)的增长、电解液的分解、活性物质的溶解和相转变等。综述了近年来锂离子电池容量衰减的研究进展,并对... 容量衰减是锂离子电池在使用过程中存在的一个重要问题。导致锂离子电池容量衰减的原因主要包括:电池过充电、固体电解质界面膜(SEI)的增长、电解液的分解、活性物质的溶解和相转变等。综述了近年来锂离子电池容量衰减的研究进展,并对锂离子电池的容量衰减机理进行了分析。 展开更多
关键词 锂离子电池 容量衰退 电解液 机理 进展
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锂离子电池温度变化热模拟研究 被引量：20
10
作者 王松蕊 付亚娟 +1 位作者 卢立丽 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-44,91,共5页
利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了... 利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。 展开更多
关键词 锂离子电池 热模拟 热失控
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固态电池研究进展 被引量：16
11
作者 李杨 丁飞 +1 位作者 桑林 刘兴江 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第7期1085-1089,共5页
作为一种高安全、高比能量、长寿命的储能器件技术,固态电池已经成为新型化学电源领域的重要发展方向。开发兼具高离子电导率和良好加工性的固态电解质,解决电极与固态电解质界面相容性问题,提升固态电池循环稳定性是目前固态电池的研... 作为一种高安全、高比能量、长寿命的储能器件技术,固态电池已经成为新型化学电源领域的重要发展方向。开发兼具高离子电导率和良好加工性的固态电解质,解决电极与固态电解质界面相容性问题,提升固态电池循环稳定性是目前固态电池的研究热点。综述了固态电池的研究进展,包括固态电解质的设计与制备、固态电池界面修饰与改性研究,并展望了固态电池未来的发展方向。 展开更多
关键词 固态电池 固态电解质 界面
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蒸发法制备CIGS薄膜太阳电池的研究进展 被引量：5
12
作者 冯金晖 杜光远 +3 位作者 王赫 李微 赵彦民 乔在祥 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期788-792,共5页
多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程... 多元共蒸发技术制备的Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜具有结晶质量高,梯度带隙,成分易于精确控制等优点,被认为是制备高效率CIGS薄膜太阳电池的最佳工艺。目前,该工艺制备的CIGS电池的实验室转换效率已经超过20%,通过改进和优化共蒸发工艺流程,继续提高电池性能、发展柔性衬底薄膜电池、尽快将实验室技术转移为CIGS电池组件的商业化生产成为新的研究热点。主要介绍了共蒸发工艺的特点,以及近年来在制备CIGS薄膜太阳电池及组件方面的研究进展。 展开更多
关键词 Cu(In Ga)Se2薄膜 共蒸发工艺 太阳电池及组件 商业化生产
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锂离子电池电化学模拟模型的比较 被引量：7
13
作者 卢立丽 王松蕊 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期765-767,883,共4页
采用J.Newman和R.E.White两种模型对锂离子电池的充放电行为进行了模拟计算,并深入研究了放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径对不同模型模拟结果的影响。结果表明:放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径的改变对... 采用J.Newman和R.E.White两种模型对锂离子电池的充放电行为进行了模拟计算,并深入研究了放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径对不同模型模拟结果的影响。结果表明:放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径的改变对J.Newman模型计算结果的影响更明显。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模拟 热效应
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SPE水电解池氧电极研究 被引量：4
14
作者 任丽彬 徐志彬 +3 位作者 李勇辉 易炜 张军 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期326-328,共3页
氧电极是固体聚合物电解质(SPE)水电解池(WE)的控制电极,其中扩散层、催化剂的性能将直接影响电解池性能的高低。采用热分解、酸浸蚀、电沉积方法,对钛氧电极扩散层基体进行表面改性研究;探讨了氧电极催化剂对WE极化性能的影响;同时考... 氧电极是固体聚合物电解质(SPE)水电解池(WE)的控制电极,其中扩散层、催化剂的性能将直接影响电解池性能的高低。采用热分解、酸浸蚀、电沉积方法,对钛氧电极扩散层基体进行表面改性研究;探讨了氧电极催化剂对WE极化性能的影响;同时考察了温度、氧电极扩散层对WE性能的影响。结果表明:电沉积法处理钛氧电极扩散层可以使电阻降低,并且在大气中搁置电阻也不会增加;IrO2-RuO2氧电极复合催化剂具有最佳的催化活性;随着电解温度升高,电解电压下降;以电沉积法处理的钛网为氧电极扩散层时,WE性能得到明显提高,在常压、70℃条件下,电解电压为1.65V时,电流密度大于1A/cm2。 展开更多
关键词 固体聚合物电解质 水电解 氧电极
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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
15
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 锂原电池 氟化碳 电解二氧化锰 混合物
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锂氟化碳电池放电热效应的模拟研究 被引量：10
16
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 锂氟化碳电池 热效应 模拟
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锂离子电池放电过程的模拟研究 被引量：3
17
作者 王松蕊 卢立丽 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期648-651,共4页
通过对锂离子电池放电过程的模拟计算,研究了放电电流密度对电池容量,过电势,浓度分布以及电池温度的影响。结果表明:放电电流密度的增大使电池放电容量降低,引起电池内部过电压,浓度,液体电势等分布梯度的增大,因而引起放电热效应的增... 通过对锂离子电池放电过程的模拟计算,研究了放电电流密度对电池容量,过电势,浓度分布以及电池温度的影响。结果表明:放电电流密度的增大使电池放电容量降低,引起电池内部过电压,浓度,液体电势等分布梯度的增大,因而引起放电热效应的增加,电池温度升高。 展开更多
关键词 锂离子电池 电化学模拟 热效应
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锂离子电容器用氧化石墨正极材料研究 被引量：2
18
作者 宗军 刁玉琦 +1 位作者 丁飞 刘兴江 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期592-594,共3页
将振实密度较高的氧化石墨材料用作锂离子电容器正极材料。利用X射线衍射分析、拉曼谱图分析、X射线光电子能谱分析、恒电流充放电测试等对材料进行了系统表征,结果表明,氧化石墨中丰富的官能团,使氧化石墨相对于活性炭和石墨有着较高... 将振实密度较高的氧化石墨材料用作锂离子电容器正极材料。利用X射线衍射分析、拉曼谱图分析、X射线光电子能谱分析、恒电流充放电测试等对材料进行了系统表征,结果表明,氧化石墨中丰富的官能团,使氧化石墨相对于活性炭和石墨有着较高的可逆比容量,在50 mA/g下,可逆比容量能稳定在120 mAh/g;而在100 mA/g条件下,比容量稳定在85 mAh/g。 展开更多
关键词 锂离子电容器 氧化石墨 正极材料
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Li3PS4玻璃陶瓷电解质的制备及其电化学性能 被引量：2
19
作者 李杨 韩奇高 +2 位作者 徐志彬 桑林 丁飞 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第6期937-938,967,共3页
采用高能球磨配合热处理的方法成功制备了Li3PS4玻璃陶瓷硫化物固态电解质。通过对Li3PS4玻璃前驱体进行热分析,确定了获得b-Li3PS4的热处理温度为243℃,Li3PS4玻璃陶瓷室温离子电导率达7×10-4S/cm。循环伏安以及对金属锂的溶出-... 采用高能球磨配合热处理的方法成功制备了Li3PS4玻璃陶瓷硫化物固态电解质。通过对Li3PS4玻璃前驱体进行热分析,确定了获得b-Li3PS4的热处理温度为243℃,Li3PS4玻璃陶瓷室温离子电导率达7×10-4S/cm。循环伏安以及对金属锂的溶出-沉积循环测试均表明,制备的Li3PS4玻璃陶瓷电化学稳定窗口宽,且与金属锂具有良好的相容性。LiCoO2/Li3PS4/Li固态电池的循环性能表明Li3PS4玻璃陶瓷具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 固态电池硫化物 玻璃陶瓷Li3PS4 电化学性能
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Li_2S-P_2S_5及Li_2S-SiS_2基硫化物固体电解质研究进展 被引量：1
20
作者 李勇辉 徐志彬 +2 位作者 丁飞 易炜 钟海 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1999-2001,共3页
无机固体电解质又称快离子导体,其中玻璃态硫化物快离子导体具有离子电导率高,电子电导率低,活化能小,机械强度高等优点。对一些典型的Li2S-P2S5及Li2S-Si S2基硫化物固体电解质进行了分类讨论,对它们的性能结构进行评述。在总结二元Li2... 无机固体电解质又称快离子导体,其中玻璃态硫化物快离子导体具有离子电导率高,电子电导率低,活化能小,机械强度高等优点。对一些典型的Li2S-P2S5及Li2S-Si S2基硫化物固体电解质进行了分类讨论,对它们的性能结构进行评述。在总结二元Li2S-P2S5及Li2S-Si S2固体电解质的结构和性能的基础上,分析了其它掺杂剂对此二元固体电解质导电性的影响。 展开更多
关键词 固体电解质 非晶材料 硫化物玻璃 微晶玻璃 电导率
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