本發明公開了一種二氟草酸硼酸鋰與雙草酸硼酸鋰的合成工藝,包括如下步驟:1.將含氟的化合物、含硼的化合物、含鋰的化合物以及含草酸根的化合物在10~120℃、反應壓力為0.1~1Mpa、及反應介質中反?應,其中鋰元素、氟元素、硼元素與草酸根離子的摩爾比為5~8∶5~9∶2~3∶?3~4;生成含有二氟草酸硼酸鋰與雙草酸硼酸鋰的反應液;2.對反應液中的二氟草酸硼酸鋰與雙草酸硼酸鋰進行初步分離,然后用能萃取二氟草酸硼酸鋰或雙草酸硼酸鋰的有機溶劑進行進一步的萃取分離;3.分別進行重結晶并真空干燥得到電池級的二氟草酸硼酸鋰與雙草酸硼酸鋰。本發明適合于工業化生產兩種性能優良的、用于鋰離子電池的鋰鹽。
本實用新型公開了一種熔涂金屬鋰/鋰合金復合帶生產設備,包括放卷機構、熔涂復合成型裝置和收卷機構:熔涂復合成型裝置包括用于控制熔涂復合的金屬鋰層或鋰合金層的厚度的控制輥組,控制輥組包括軸線相互平行的兩根控制輥;兩根控制輥的進料側設有用于加入熔融金屬鋰或熔融鋰合金的送料裝置、出料側設有使金屬鋰/鋰合金復合帶降溫定型的冷卻區;送料裝置包括送料通道,送料通道包括靠近金屬箔材設置的上內擋板和位于上內擋板背向金屬箔材一側的上外擋板,送料通道的下方與金屬箔材及對應的控制輥之間形成熔涂復合區,熔涂復合區內設有用于破壞熔融金屬鋰或熔融鋰合金的表面張力并使熔融金屬鋰或熔融鋰合金與金屬箔材復合在一起的熔涂復合輥。
一種磷酸鐵鋰包覆錳酸鋰復合電極材料及其制備方法,復合電極材料包括:磷酸鐵鋰和錳酸鋰,其特征是:磷酸鐵鋰均勻包覆在尖晶石型錳酸鋰表面;磷酸鐵鋰的質量占磷酸鐵鋰和錳酸鋰總和質量的百分比為5%~25%。磷酸鐵鋰為納米級,所述的錳酸鋰為尖晶石型錳酸鋰。本發明的制備方法是以商業化的納米級磷酸鐵鋰及錳酸鋰為原材料,先將磷酸鐵鋰加入到葡萄糖溶液中,機械攪拌一段時間后再加入錳酸鋰攪拌一段時間,經過濾、洗滌、熱處理后得到磷酸鐵鋰包覆錳酸鋰復合電極材料。本發明制備工藝簡單,操作方便,包覆效果好,易于實現規?;I生產,所獲得的復合電極材料具有良好的電化學溫度性及抗過充電性能。
本發明公開了一種磷酸錳鋰包覆鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法,屬于電化學技術領域。該正極材料包括鎳鈷錳酸鋰和包覆在所述鎳鈷錳酸鋰表面的磷酸錳鋰,所述鎳鈷錳酸鋰的化學式為LiNixCoyMnzO2,其中x+y+z=1,0.25≤x≤0.6,0.1≤y≤0.4,0.2≤z≤0.5。該材料的制備工藝簡單,成本低廉,環境友好,易于工業化生產;本發明制備的磷酸錳鋰包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料相對于未包覆的鎳鈷錳酸鋰,尤其顯著提高了鎳鈷錳酸高電壓(4.4V)下循環穩定性;同時磷酸錳鋰本身作為正極材料具有較高的電壓(4.1V),包覆后促進了鎳鈷錳酸鋰材料表面鋰離子傳導,提高了其倍率性能。
本發明公開了一種高性能磷酸亞鐵鋰的合成方法,其特征在于包括以下步驟:按照元素摩爾比Li∶Fe∶P=1∶1∶1稱取鋰源、鐵鹽、磷酸鹽,按照元素摩爾比Li∶C大于1∶1稱取碳源,將混合物粉碎均勻攪拌后,在非空氣或非氧化性氣氛中,加熱,在500~1000℃恒溫焙燒1~100小時,冷卻,制得磷酸亞鐵鋰粉末。與現行技術比較,本發明制得磷酸亞鐵鋰,有效地提高磷酸亞鐵鋰的比容量和振實密度,提高磷酸亞鐵鋰產品質量。
本發明公開了一種利用細粉鋰輝石造粒制備顆粒鋰輝石的方法,包括以下步驟:(1)將細粉鋰輝石烘干至含水量為1%?3%;(2)在烘干后的細粉鋰輝石中加入粘合劑混勻制得混合料,所述粘合劑為鈣渣、硅酸鈉溶液和水混合制得,其中鈣渣為細粉鋰輝石質量的4%?6%,硅酸鈉溶液為細粉鋰輝石質量的1%?3%,水為細粉鋰輝石質量的1%?3%;(3)將混合料造粒、篩分制得顆粒鋰輝石成品。通過本發明將細粉鋰輝石造粒制得顆粒鋰輝石,解決了實際生產中的各項難題,同時提高了鋰鹽的產量;細粉鋰輝石造粒制得顆粒鋰輝石后,提供了晶型轉化率,顯著提高了鋰的收率;加入了鈣渣,既實現了鈣渣中鋰的二次回收,進一步提高了鋰鹽產量,又減少了固廢物排放對環境的污染。
本發明公開了一種鋰電池用復合石墨和抗彎折負極片及其制備方法,包括以下步驟:S1:高分子導電粘結液的制備;S2:改性石墨的制備;S3:高分子導電粘結液對改性石墨的插層包覆;S4:負極涂布后的高溫加熱輥壓處理;基于BIM技術虛擬施工,使得施工過程可視化,提高了現場施工的安全性。本發明制備成本低且生產效率高,提高電池成品率,生產工藝穩定可靠,可商業化大規模生產,大幅度促進材料容量的有效發揮,簡化工藝、提高效率,提高材料的循環穩定性,為長壽命鋰離子電池的推廣創造了條件,制備的高彈粘性復合石墨和抗彎折負極片在長壽命、高能量密度鋰離子電池領域具有廣闊的應用價值。
本發明公開了一種鋰電池正極材料磷酸錳鋰的制備方法,將水溶性錳源、磷源和鋰源化合物以及螯合劑檸檬酸按照順序溶解混合,然后加入高沸點化合物DMSO,加熱后得到產物LiMnPO4;然后與適量的碳源混合,依次研磨、加熱、煅燒,得到LiMnPO4/C材料,本發明能夠在低溫常壓下制備產物LiMnPO4,加入一定量的某種高沸點的化合物與水混合作為反應溶劑后,提高整個反應體系的沸點,降低反應能壁壘,提高液相反應的動力學行為,使反應在低溫常壓(溫度<150℃、1大氣壓)下就能進行。
一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵錳鎂鋰及其制備方法,磷酸鐵錳鎂鋰的化學通式為LiFe0.5Mn0.45Mg0.05PO4,按摩爾比1.0-1.2∶0.5∶0.45∶0.05∶1稱取鋰源、鐵源、錳源、鎂源、磷源于球磨罐中,并加入碳源,以蒸餾水作為分散劑,置于球磨機中球磨,制得磷酸鐵錳鎂鋰前驅體;將前驅體放入微波爐中,經2~20min的微波處理干燥后,留待煅燒;將微波處理后的前驅體粉料,在惰性氣體氛圍保護下,控制升溫速率為5~12℃/min,于500~850℃下煅燒處理3~15h,最后隨爐冷卻至室溫,即得摻雜的碳包覆磷酸鐵錳鎂鋰正極材料。
本發明公開了一種鈮酸鋰晶片/鉭酸鋰晶片局域快速黑化方法,包括以下步驟:(1)將拋光后的鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片置于密閉裝置中,然后充滿還原性氣體;(2)按照設定好的圖形,激光欠焦照射鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片,通入惰性氣體排出還原性氣體,得到局域黑化的晶片。所述激光欠焦的參數為:激光波長為1064nm,激光功率為4~10W,欠焦距離為0.50~2.50cm,掃速為100~600mm/s。本發明在還原性氣體氛圍內,采用激光照射鈮酸鋰晶片或鉭酸鋰晶片,能夠快速實現晶片黑化,同時還可以對黑化的區域進行選擇,達到局域化黑化的目的。
本發明涉及一種合成鋰離子電池正極活性材料球棒混合形貌鎳錳酸鋰的制備方法,屬于鋰離子電池技術領域。本發明合成的球棒混合形貌鎳錳酸鋰材料首先通過一步水熱法制備球形和棒狀混合前驅體,干燥后混鋰進行高溫燒結,得到球棒混合形貌鎳錳酸鋰材料。本發明工藝簡單、易于操作,合成的鎳錳酸鋰材料球棒形貌保持較好,分布較為均勻,材料的結構穩定性和化學穩定性好,組裝電池進行測試,材料的循環性能和大倍率性能提高。
本實用新型公開了一種用于磷酸鐵鋰電池回收碳酸鋰的提純裝置,包括:反應釜,所述反應釜內設置有攪拌裝置,設置在所述反應釜上內壁上的電除磁裝置,所述反應釜底部物料出口連接有分離裝置。將純度低的碳酸鋰和一定比例的水在反應釜內通過攪拌裝置充分攪拌。碳酸鋰內摻雜的鐵單質與碳酸鋰區分開來。對電除磁裝置進行通電,將反應釜內的鐵等磁性物質進行吸附,然后將碳酸鋰和吸附的鐵通過分離裝置分別輸送出去。輸送出的碳酸鋰漿料由于其中的鐵雜質被去除,進而干燥后獲得的碳酸鋰純度得到提高。
本公開提供了一種一次性鋰電池監控和保護電路及一次性鋰電池。其中,一次性鋰電池監控和保護電路包括儲能電路,所述儲能電路并聯在一次性鋰電池的兩端;儲能電路包括串聯連接的二極管和電容,二極管的正極與一次性鋰電池的正極相連,二極管的負極通過電容與一次性鋰電池的負極相連;過熱檢測電路,其包括串聯連接的第一電阻和第二電阻,第二電阻為熱敏電阻,第一電阻的一端連接于二極管和電容的連接點處,另一端通過第二電阻與一次性鋰電池的負極相連;第一電阻和第二電阻連接點與主控制器的第一路外部中斷輸入端相連;過流檢測電路。其具有結構簡單、成本低的特點,能夠對一次性鋰電池進行過流保護和過熱保護。
一種鋰云母制備氟化鋰的工藝,包括如下步驟:步驟一:鋰云母酸化;步驟二:熟料水浸;步驟三:沉鋁;步驟四:凈化;步驟五:濃縮沉鋰。本發明的優點是:1、綜合利用低品位鋰云母中的鋰及氟生成氟化鋰,無需另外引進含氟原料,較之由氫氟酸與碳酸鋰生產氟化鋰的工藝,成本低,流程短,操作簡單;2、本工藝產生的氟化鋰母液返回沉鋁工段,可以與硫酸鋁形成復鹽有效除去雜質鹽類,可以有效節省除雜工段所用的堿性物質;3、我國鋰云母儲量十分豐富,如何綜合利用鋰云母中的各種元素變廢為寶是每個科技工作者的首要責任,該工藝制備出的氟化鋰滿足鋰電池電解液六氟磷酸鋰的日益增長的原料需求,對于我國發展鋰電新能源意義十分重大。
本發明屬于鋰金屬電池技術領域,具體涉及一種不可燃鋰金屬電池電解液及其制備方法、鋰金屬電池及其制備方法。本發明采用乙基磷酸二乙酯和氫氟醚類溶劑作為鋰金屬電池電解液的有機溶劑,一方面能夠提高電池負極材料的穩定性,有效調控負極材料表面鋰沉積的均勻性,抑制鋰枝晶的生成,提高鋰金屬電池的循環壽命;另一方面,使得電解液具有不可燃的特性,提高電池的安全性能。
本發明公開一種從低品位的鋰輝石中提取鋰的方法,屬于化學冶金領域。本發明提供的提取方法,包括以下步驟:(1)將鋰輝石破碎成小塊后投入反應釜中,調整溫度并設置微波功率為100~300w處理鋰輝石;(2)在反應釜內投放氟化物和硫酸銨進行反應得到固相混合溶液;(3)用水浸取反應固相物質得到含硫酸鋰的混合溶液;(4)調整浸取液的pH值,然后過濾得到硫酸鋰濾液;(5)將硫酸鋰濾液蒸發濃縮,然后加入純堿沉淀鋰離子,最后烘干得鋰鹽產品。本發明從鋰輝石中提取鋰鹽的提取率高,同時以低品位鋰輝石為原料提取鋰鹽的過程中也得到了鈣、鎂、鐵的鹽物質;同時本發明方法步驟簡單、成本低。
本發明公開了一種鋰金屬電池用腈類電解液及使用該電解液的鋰金屬電池,由至少二種鋰鹽和至少一種含有氰基官能團的固體或液體試劑組成。本發明提供的鋰金屬電池用腈類電解液,在室溫下的離子電導率可以達到與傳統的碳酸酯類電解液相當的水平,都可以達到10?2S?cm?2。使用該電解液組裝的以金屬鋰負極為軟包的電池在30周大面容量(4mA?h?cm?2)循環后仍然有95%左右的容量保持率,相比傳統碳酸酯類電解液組裝的軟包的容量保持率(55%)要大得多。并且將鈷酸鋰/鋰的半電池在3?4.7V的高電壓下1C倍率循環,仍然可以實現500次循環后74%的容量保持率。且該鋰金屬電池用腈類電解液能夠有效抑制軟包電池脹氣。
本發明涉及一種鋰離子電池負極材料Fe3O4/Fe2O3/Fe/C的仿生合成方法;該方法采用生物?化學法,利用廢棄的、對環境污染嚴重的造紙黑液為結構模板、碳源和還原劑,通過吸附Fe3+和水熱反應,形成前驅體Fe3O4與植物纖維的混合物,經氮氣氣氛保護下進行三階段熱處理,得到鋰離子電池負極材料Fe3O4/Fe2O3/Fe/C。該材料作為鋰離子電池負極材料,電化學性能優良,合成工藝簡單、成本較低、減少環境污染,可用于制備小型便攜式或大型動力鋰離子電池。
本申請公開了一種鋰離子電池負極復合補鋰材料,所述補鋰材料包括質量比為1:0.7~3.5的石墨烯和金屬鋰的復合物,其中,所述石墨烯為紡絲纖維狀的載體,所述金屬鋰均勻地分布于所述載體的內部及表面,分布于所述載體表面的所述金屬鋰還包覆有碳層。本發明采用靜電紡絲技術實現負極材料補鋰,采用纖維狀的石墨烯作為載體,使得大部分鋰是包覆在纖維內的,在電池循環過程中可以持續提供鋰補充,進而提高電池的循環保持率,獲得的鋰離子電池負極復合補鋰材料性能穩定,安全性高,可以實現均勻補鋰,有效提高了鋰離子電池的首次效率及能量密度,保證了鋰離子電池的長循環性能。
本發明提供了一種二氧化錳包覆的層狀富鋰正極材料及其制備方法和制得的鋰離子電池,涉及鋰離子電池正極材料技術領域,上述二氧化錳包覆的層狀富鋰正極材料將二氧化錳包覆于層狀富鋰正極材料的表面,所述層狀富鋰正極材料化學式為Li[Li(1?2x)/3MxMn(2?x)/3]O2,所述M為Ni或Co中的一種或其組合,0<x≤0.33。本發明正極材料將二氧化錳包覆于層狀富鋰正極材料上,可顯著提高材料的循環穩定性、倍率性及首次充放電效率,抑制電解液對正極材料表面的腐蝕,同時MnO2為電化學活性材料,可以進行Li+的嵌入和脫出,提高富鋰材料的放電比容量,具有首次充電效率高、循環穩定性和倍率性能優良的優點。
本發明涉及鋰離子電池技術領域,尤其涉及一種長壽命、無枝晶的鋰電池用金屬鋰負極及其制備方法與應用。金屬鋰具有輕質、理論比容量高、電化學電勢低等優點,是公認的最有前途的下一代儲能體系的負極。但不可控的鋰枝晶生長阻礙其應用。因此開發一種抑制鋰枝晶的方法至關重要。本發明利用價格低廉且對環境無污染的SnI2改性鋰片,實現了均勻的金屬鋰沉積。所述方法包括如下步驟:將金屬鋰平壓在SnI2溶液液滴上,以該鋰片為負極,在惰性氣氛中將其與鋰電池所需部件共同組裝成固態電池,即得。最終消除鋰枝晶的生長,延長了電池的循環壽命,降低了鋰枝晶誘導的短路等問題的發生。這種方法通過操作簡單,綠色環保,非常有利于規?;a。
本發明提供一種從廢舊鈷酸鋰電池中回收鋰鈷的浸出體系及其方法和應用,屬于廢棄資源回收利用技術領域。與傳統的采用酸液浸出鋰的方法不同,本申請采用鈷酸鋰?聚氯乙烯?水浸出體系,一步將鈷酸鋰電池正極材料中的鋰鈷浸出,且不需要使用酸液,相比于其他浸出鋰的方法,本發明所使用的材料為廢棄的聚氯乙烯以及水,原料成本低,且鋰鈷浸出效率較高,同時可實現廢舊鋰電池正極材料及廢棄聚氯乙烯的協同處置,因此經濟和環保效益好,具有良好的實際應用之價值。
本發明公開了一種硅酸鋰改性鈦酸鋰負極材料及制備方法、應用,該鈦酸鋰負極材料的表達式為LTO/LSO。本發明還公開了硅酸鋰改性鈦酸鋰負極材料的制備方法,包括如下步驟:按比例稱取鈦酸鋰、硅酸鋰乳液。將鈦酸鋰與硅酸鋰乳液混合均勻,然后在100~200℃進行烘干,在650~900℃燒結3-10小時后自然冷卻至室溫,研磨。本發明制備的硅酸鋰改性鈦酸鋰負極材料,具有優異的離子和電子傳導性能,作為鋰離子電池負極材料,勿需進行表面碳包覆即具有高的庫侖效率和優異的電化學性能,在500mA/g電流密度下進行快速充放電仍具有高的庫侖效率、高的可逆容量和優異的循環穩定性。步驟簡單、操作方便、實用性強。
本發明提供一種含雙硼亞胺鋰鋰鹽的電解質溶液,該電解質溶液由四類成份組成:含雙硼亞胺鋰、其他鋰鹽、碳酸酯類和/或醚類有機溶劑和其他功能添加劑,其中含雙硼亞胺鋰鋰鹽在此電解質溶液中的摩爾濃度為0.001~2mol/L,其他鋰鹽在此電解質溶液中所占的摩爾濃度為0~2mol/L,其他功能添加劑在此電解質溶液中的摩爾濃度為0~0.5mol/L;含雙硼亞胺鋰為離子型化合物,其陽離子為鋰離子。本發明提供的電解質溶液中含有含雙硼亞胺鋰,能大大提高電解質溶液的低溫性能,將其應用于50℃以上高溫或-20℃以下低溫的鋰電池后,其電池容量百分率均有所提高,延長了鋰電池的循環壽命和儲存壽命。
本發明涉及一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的回收再生方法。本發明屬于鋰離子電池技術領域。一種鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰的回收再生方法,包括以下步驟;(1)用pH值為1-2的酸溶液浸出鋰離子電池正極材料磷酸鐵鋰中的鐵離子、鈉離子和其他雜質離子;(2)過濾,磷酸鐵鋰用蒸餾水洗滌,洗滌后磷酸鐵鋰加入乙醇和/或丙酮潤濕劑,制成懸濁液;(3)將可溶性鐵鹽、鋰鹽、磷酸鹽、碳源按比例混合在乙醇的溶液中,加入到懸濁液中混合,80-150℃真空或保護性氣氛下干燥;(4)在惰性氣體氣氛下600-800℃烘烤3-6小時,得到磷酸鐵鋰正極材料。本發明具有工藝簡單,操作方便,再生磷酸鐵鋰正極材料電導率高,比容量高,變廢為寶,環境友好等優點。
本申請提供一種氧化物包覆鋰鑭鋯氧材料,呈核殼結構,包括鋰鑭鋯氧和包覆于其表面的氧化物包覆層。本申請還提供一種制備氧化物包覆鋰鑭鋯氧材料的方法,通過共沉淀法在鋰鑭鋯氧表面形成氧化物包覆層,得改性后的鋰鑭鋯氧,于200?600℃進行熱處理,得氧化物包覆鋰鑭鋯氧材料。本申請還基于上述氧化物包覆鋰鑭鋯氧材料及其制備方法,提供了一種隔膜材料及其制備方法、和一種鋰電池。本申請的氧化物包覆鋰鑭鋯氧材料表面的氧化物包覆層很穩定,將其涂覆至隔膜表面獲得隔膜材料并進一步制成鋰電池后,有機電解液不會在隔膜材料表面形成碳酸鋰層,使得鋰電池具有更高的安全性、鋰離子導電率和循環穩定性。
本發明公開了一種補鋰緩釋膠囊及其電解液和鋰離子電池,屬于鋰離子電池電解液技術領域。所述補鋰緩釋膠囊,包括囊芯、第一層囊壁和第二層囊壁;囊芯為新型鋰鹽溶液;新型鋰鹽溶液為二氟磷酸鋰溶液、雙氟磺酰亞胺鋰溶液、二草酸硼酸鋰溶液和雙三氟甲烷黃酰亞胺鋰溶液中的一種或兩種;第一層囊壁為明膠改性氨基樹脂復合材料;第二次囊壁為丙烯酸酯聚合物。本發明提供的補鋰緩釋膠囊可以在電池的使用過程中,逐漸釋放內部的芯液,減少添加劑在電池體系中的部分副作用,且可以使添加劑長期作用于鋰離子電池體系內。同時還可以起到補充鋰離子損耗,進一步提高電池的循環使用壽命。
本公開涉及一種鋰離子電池正極材料及其制備方法、正極和鋰離子電池。該正極材料含有摻雜鎳鈷錳酸鋰顆粒,所述摻雜鎳鈷錳酸鋰顆粒的結構式為Li(NixCoyMn1?x?y?p?q?rZrpAlqWr)O2,其中0.6≤x≤0.8,0.1≤y≤0.2,0.0005≤p≤0.0015,0.002≤q≤0.006,0.0003≤r≤0.0009;所述摻雜鎳鈷錳酸鋰顆粒的XRD譜圖的(003)衍射峰的峰強度I003和(104)衍射峰的峰強度I104的比值1.22≤I003/I104≤1.25;所述摻雜鎳鈷錳酸鋰顆粒的(104)衍射峰的半峰寬為0.23~0.25。本公開的正極材料含有摻雜元素Zr、Al和W,改善了晶型結構,提高了材料的結構穩定性和完整性,從而優化了鎳鈷錳酸鋰三元材料的循環性能以及安全性能。本公開的方法摻雜量較小,操作簡單,易于控制,且生產成本較低,適合工業化大規模生產。
本發明公開了一種三維自支撐親鋰性載體封裝的金屬鋰復合負極及其制備方法,包括如下步驟1)蜜胺泡沫在惰性氛圍內經碳化處理得到富氮的親鋰性三維自支撐載體;2)將金屬鋰封裝在三維自支撐載體的孔隙中,得到金屬鋰復合負極。采用蜜胺泡沫經碳化得到的碳海綿作為金屬鋰的載體,具有引導金屬鋰均勻沉積,避免枝晶產生的作用。該載體上均勻分布有親鋰性官能團,且在載體的孔徑表面沉積親鋰涂層,提高了載體的親鋰性能,有效地緩沖了金屬鋰電極在循環過程中的體積變化,而且三維載體上均勻分布的親鋰官能團作為金屬鋰沉積的活性位點,降低了形核過電勢,能夠有效地調控金屬鋰的均勻成核,從而避免了枝晶的產生。
本發明涉及一般固廢利用技術領域,具體涉及一種鋰礦石生產碳酸鋰副產鋰渣的綜合利用方法,首先使用鋰渣和液體堿制備水玻璃,然后使用制成水玻璃后的殘渣與粉煤灰、赤泥、水泥和砂石混合,經壓制成型、養護,制備免燒磚。本方法在制備不同模數水玻璃的同時,又可以將剩余的廢渣制成免燒磚,變廢為寶,大大降低了生產成本,提高了生產效率,同時減少廢渣堆存的污染和土地的占用,有益于環境保護,具有廣闊的市場應用前景。
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