包邮 锂离子电池手册+锂电池科学与技术 2本 锂电池关键技术书籍

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店铺: 兰兴达图书专营店
出版社: 机械工业
ISBN:YL19859
商品编码:28103502775

具体描述

YL19859

9787111595366 9787122311078

锂离子电池手册

前言
编辑的话
一部分 储能系统/电池系统概述
1章 储能系统/电池系统概述3 
二部分 锂离子电池
2章 锂离子电池概述11 
3章 材料和功能17 
4章 锂离子电池的正极材料25 
5章 锂离子电池的负极材料35 
6章 电解质和导电盐47 
7章 隔离膜59 
8章 锂离子电池系统的结构71 
9章 锂离子电池单体80 
10章 锂电池系统的密封和橡胶部件90 
11章 传感器和测量技术98 
12章 继电器、开关、线束和插接件105 
13章 电池热管理121 
14章 电池管理系统130 
15章 软件139 
16章 电池技术发展趋势146 
三部分 电池生产
17章 锂离子电池单体的生产流程163 
18章 锂离子电池单体和电池的生产工艺176 
19章 电池单体生产工厂的建设185 
20章 生产制造过程中的检测方法194 
四部分 其他课题
21章 锂离子电池开发、生产和回收的边缘领域205 
22章 锂离子电池开发和应用时的工作安全207 
23章 化学安全保护215 
24章 电气安全保护227 
25章 汽车的功能安全234 
26章 锂离子电池的功能和安全测试246 
27章 锂电池和锂离子电池的运输257 
28章 锂离子电池的回收265 
29章 电池系统生产专业人员的教育和培训274 
30章 锂离子电池安全和性能标准284 
五部分 电池应用
31章 锂离子电池的应用范围295 

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锂电池科学与技术

第1章能量储存和转化的基本要素 
1.1能量储存能力/001 
1.2不间断能量供应/002 
1.3纳米储能/003 
1.4储能/004 
1.5电化学电池简要历史/006 
1.5.1重要里程碑/006 
1.5.2电池设计/007 
1.6电池的重要参数/008 
1.6.1基本参数/008 
1.6.2循环寿命与日历寿命/011 
1.6.3能量、容量和功率/012 
1.7电化学系统/013 
1.7.1电池组/013 
1.7.2电致变色与智能窗/014 
1.7.3超级电容器/015 
1.8总结与评论/016 
参考文献/016 

第2章锂电池 
2.1引言/019 
2.2发展历史概述/020 
2.3一次锂电池/022 
2.3.1高温锂电池/022 
2.3.2固态电解质锂电池/023 
2.3.3液态正极锂电池/025 
2.3.4固态正极锂电池/025 
2.4二次锂电池/029 
2.4.1锂-金属电池/029 
2.4.2锂离子电池/031 
2.4.3锂聚合物电池/035 
2.4.4锂-硫电池/036 
2.5锂电池经济/037 
2.6电池模型/038 
参考文献/039 

第3章嵌入原理 
3.1引言/045 
3.2嵌入机理/046 
3.3吉布斯相律/047 
3.4典型嵌入反应/049 
3.4.1完美的化学计量比化合物:Ⅰ类电极材料/049 
3.4.2准两相系统:Ⅱ类电极/051 
3.4.3两相系统:Ⅲ型电极/051 
3.4.4邻域:Ⅳ型电极/052 
3.5插层化合物/052 
3.5.1合成插层化合物/052 
3.5.2碱金属插层化合物/053 
3.6插层化合物的电子能量/054 
3.7插层化合物高电压的产生原理/055 
3.8锂离子电池正极材料/056 
3.9相转化反应/058 
3.10合金化反应/058 
参考文献/059 

第4章刚性能带理论模型应用于锂嵌入化合物的可靠性 
4.1引言/062 
4.2费米能级的演变/062 
4.3TMDs的电子结构/064 
4.4锂嵌入TiS2材料/066 
4.5锂嵌入TaS2材料/068 

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《新能源动力系统设计与优化》 内容简介: 本书深入探讨了新能源动力系统的设计原理、关键技术和优化策略,旨在为读者提供一个全面、系统的理论框架和实践指导。随着全球能源结构的转型和环保意识的提高,新能源动力系统在汽车、航空航天、储能等领域扮演着日益重要的角色。理解并掌握其核心技术,对于推动产业进步、实现可持续发展至关重要。 第一部分:新能源动力系统的基础理论与构成 本部分将从基础入手,系统梳理新能源动力系统的基本概念、发展历程以及不同类型动力系统的构成要素。 第一章:新能源动力系统概述 1.1 发展背景与驱动力: 详细阐述全球能源危机、环境污染问题以及各国政府政策对新能源动力系统发展的推动作用。分析化石燃料的局限性,以及发展可再生能源和清洁能源的必要性。 1.2 定义与分类: 明确新能源动力系统的定义,并根据能量来源、驱动方式、应用场景等对其进行详细分类。例如,纯电动动力系统(BEV)、混合动力动力系统(HEV)、燃料电池动力系统(FCEV)等。 1.3 核心技术趋势: 展望新能源动力系统未来的技术发展方向,如能量密度提升、功率密度增强、充电速度加快、智能化与网联化融合等。 1.4 发展挑战与机遇: 分析当前新能源动力系统发展面临的技术瓶颈(如续航里程、成本、基础设施)、政策法规挑战以及市场机遇。 第二章:能量储存技术 2.1 关键原理与特性: 深入剖析能量储存技术的基本原理,包括能量密度、功率密度、循环寿命、安全性、成本等关键性能指标的含义与重要性。 2.2 电池技术详解: 2.2.1 锂离子电池(Li-ion Battery)的结构与工作机制: 详细介绍锂离子电池的正极、负极、电解液、隔膜等关键组成部分的材料特性、化学反应原理以及能量储存和释放的微观过程。重点分析不同正负极材料(如三元材料、磷酸铁锂、石墨、硅基负极等)的性能优势与局限性。 2.2.2 固态电池(Solid-State Battery)的研发进展: 探讨固态电解质的类型(聚合物、氧化物、硫化物等)及其在提升电池安全性、能量密度方面的潜力。分析固态电池面临的技术挑战,如界面阻抗、成本、大规模生产等。 2.2.3 其他新型电池技术: 简要介绍钠离子电池、金属空气电池、液流电池等新兴电池技术的研究现状、发展前景及其潜在应用领域。 2.3 超级电容器(Supercapacitor): 讲解超级电容器的电容原理,以及其在瞬时大功率输出和快速充放电方面的优势,与电池的互补性。 2.4 能量储存系统的集成与管理: 探讨如何将不同的能量储存单元进行有效集成,构建高性能、高可靠性的能量储存系统(ESS)。介绍电池管理系统(BMS)在温度控制、状态估算、安全保护等方面的作用。 第三章:能量转换与驱动技术 3.1 电动机技术: 3.1.1 直流电机与交流电机: 介绍直流电机和交流电机(同步电机、异步电机、永磁同步电机等)的基本结构、工作原理、性能特点以及在新能源汽车中的应用。 3.1.2 电机设计优化: 探讨如何通过材料选择、结构设计、电磁场优化等手段提升电机效率、功率密度和可靠性。 3.2 功率电子器件: 3.2.1 主要功率器件: 详细介绍MOSFET、IGBT、SiC、GaN等功率半导体器件的特性、优缺点以及在功率变换器中的应用。 3.2.2 功率变换器设计: 讲解DC/DC转换器、DC/AC逆变器等功率变换器的主流拓扑结构、控制策略以及在新能源动力系统中的作用,重点关注效率、功率密度和电磁兼容性。 3.3 燃料电池技术: 3.3.1 燃料电池工作原理: 深入解析质子交换膜燃料电池(PEMFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)等主流燃料电池的工作机理,包括电化学反应、电解质传输等。 3.3.2 燃料电池系统构成: 介绍燃料电池系统中的燃料供给系统、空气供给系统、热管理系统、电堆集成等关键子系统。 3.3.3 燃料电池应用前景: 探讨燃料电池在汽车、固定电源、便携式设备等领域的应用潜力。 第二部分:新能源动力系统的设计与集成 本部分将聚焦于新能源动力系统的具体设计流程、关键模块的集成以及系统性能的优化。 第四章:整车集成与平台化设计 4.1 动力系统架构选择: 分析不同类型新能源汽车(纯电动、混合动力、增程式)的动力系统架构,并根据性能需求、成本效益、用户体验等因素进行选择。 4.2 关键部件的匹配与集成: 详细阐述电池组、电动机、功率控制器、传动系统等核心部件之间的匹配关系,以及如何进行物理空间布局和电气连接。 4.3 平台化设计策略: 介绍新能源汽车平台化设计理念,如何通过共享模块和通用技术来降低研发成本、缩短开发周期,并提升产品竞争力。 4.4 轻量化与模块化设计: 探讨通过轻量化材料应用、结构优化和模块化设计来提高整车性能、降低能耗。 第五章:动力电池系统设计与管理 5.1 电池组设计: 5.1.1 单体电池的选择与性能评估: 如何根据应用场景的能量密度、功率密度、安全要求等选择合适的电池单体。 5.1.2 串并联设计与能量管理: 讲解电池组的串并联方式如何影响电压、容量和能量输出。深入分析能量管理策略(EMS)在优化电池使用、延长寿命、提高效率方面的作用。 5.1.3 热管理系统设计: 详细介绍液体冷却、空气冷却、相变材料等热管理技术,以及如何设计有效的热管理系统来保证电池在适宜温度范围内工作,避免过热或过冷。 5.1.4 机械结构与安全防护: 探讨电池组的外壳设计、防碰撞结构、防火阻燃材料等安全防护措施。 5.2 电池管理系统(BMS)详解: 5.2.1 BMS的功能模块: 详细阐述BMS的估算功能(SOC、SOH、SOP、内阻估算)、控制功能(均衡、温控、充放电控制)、安全保护功能(过压、欠压、过流、过温、短路保护)以及通信功能。 5.2.2 状态估算算法: 介绍卡尔曼滤波、安时积分、模型预测控制等常用的SOC、SOH估算算法的原理与应用。 5.2.3 均衡策略: 分析主动均衡和被动均衡的原理、优缺点以及在延长电池组寿命中的作用。 5.2.4 安全防护策略: 深入探讨BMS如何通过多层级的安全保护机制来预防电池热失控等事故。 第六章:电机与电控系统设计 6.1 电机选型与优化: 如何根据车辆的性能指标、成本要求、传动系统匹配等因素选择合适的电机类型和功率。 6.2 电驱动系统集成: 讲解电机、减速器、驱动控制器之间的协同工作,以及如何实现高效的动力传输。 6.3 电驱动控制器设计: 详细介绍电机控制器的基本功能(如扭矩控制、速度控制、位置控制)、控制算法(如FOC、SVPWM)以及软硬件设计要点。 6.4 能量回收与再生制动: 深入分析车辆在制动或滑行时如何通过电机进行能量回收,并将其储存回电池中,提高能源利用效率。 第三部分:新能源动力系统的性能优化与发展 本部分将深入探讨新能源动力系统的性能评估、优化方法以及未来发展方向。 第七章:性能评估与仿真分析 7.1 关键性能指标: 定义和量化新能源动力系统的关键性能指标,如续航里程、加速性能、爬坡能力、能量效率、功率响应速度等。 7.2 仿真平台与方法: 介绍主流的动力系统仿真软件(如MATLAB/Simulink、GT-Suite、AVL Cruise等)及其在系统建模、参数优化、性能预测中的应用。 7.3 实际路试与标定: 讲解如何通过实际路试来验证仿真结果,并对动力系统参数进行精确标定,以达到最佳工作状态。 第八章:智能化与网联化技术 8.1 智能能量管理: 探讨如何利用AI和大数据技术,实现对动力系统的智能化能量调度和优化,例如,根据交通状况、驾驶习惯、充电桩分布等信息进行最优路径规划和充电策略。 8.2 V2X(Vehicle-to-Everything)通信: 分析V2X通信技术在新能源汽车中的应用,如车与车(V2V)、车与基础设施(V2I)、车与电网(V2G)的互联互通,如何支持智能充电、负荷均衡和电网稳定。 8.3 OTA(Over-the-Air)升级: 讲解OTA技术如何实现动力系统软件的远程更新和功能升级,为用户提供持续优化的体验。 8.4 自动驾驶与动力系统协同: 探讨自动驾驶技术与动力系统之间的协同工作,如何实现更平顺、更高效的驾驶体验。 第九章:未来发展趋势与挑战 9.1 新一代电池技术展望: 预测固态电池、下一代锂离子电池(如富锂锰基、锂硫电池)以及其他新型储能技术的研发进展和商业化前景。 9.2 高效能源转换与利用: 探索更高效的电动机、功率电子器件以及新型能源转换技术(如无线充电、高效能量收集)。 9.3 可持续与绿色制造: 关注新能源动力系统全生命周期的可持续性,包括材料的回收利用、生产过程的环保性以及产品设计的绿色化。 9.4 基础设施建设与协同: 强调充电基础设施、氢能基础设施的完善对于新能源动力系统普及的重要性,以及与电网、交通网络的协同发展。 本书适用于从事新能源汽车、电动工具、储能系统、航空航天等领域的研发人员、工程师、技术管理人员,以及对新能源动力系统感兴趣的大学生和研究生。通过阅读本书,读者将能够深刻理解新能源动力系统的设计理念,掌握关键技术,并为未来的技术创新和产业发展奠定坚实的基础。

用户评价

评分

作为一名对物理和化学有一定基础的爱好者,我一直对能量储存的原理感到好奇。这套关于锂离子电池的书籍,无疑是满足了我这种好奇心的绝佳读物。书中对锂离子电池的电化学反应机理进行了非常详尽的描述,从锂离子在电解液中的迁移,到在正负极材料中的嵌入和脱出,每一个过程都讲解得非常清晰。我尤其喜欢书中关于固态电解质的研究进展的介绍,这让我看到了下一代锂电池技术的可能性,也对未来电池的安全性有了更高的期待。书中还提到了很多关于电池性能衰减的机制,比如SEI膜的形成、锂枝晶的生长等,这些细节的讲解,让我明白了我手中的手机电池为什么会随着时间的推移而性能下降。这本书的专业性很强,但作者通过图文并茂的方式,使得复杂的概念变得容易理解,让我能够从中获得丰富的知识。对我来说,这本书不仅仅是关于锂电池的介绍,更是一次关于物质科学和能量转换的深入探索。

评分

我一直认为,了解一项技术,最好的方式就是深入其科学原理。这套关于锂离子电池的书籍,正是这样一本能够带我深入理解锂离子电池的书。书中从电化学的基础出发,逐步深入到材料科学、器件工程等各个方面。我被书中对锂离子电池的循环寿命、能量密度、功率密度等关键性能指标的详细分析所吸引,并且理解了这些指标是如何受到材料特性、电解液性质以及电池结构等多种因素的影响。书中还详细介绍了不同类型的锂离子电池,比如磷酸铁锂电池、三元锂电池等,并对它们各自的优缺点进行了客观的评价。这让我明白了为什么在不同的应用场景下,会选择不同类型的锂电池。虽然书中有些内容我需要花费大量时间去理解,但每一次阅读都让我对锂电池的认识更上一层楼。这本书就像是通往锂电池世界的钥匙,让我得以窥探这个充满挑战和机遇的领域。

评分

我一直对能量储存技术很感兴趣,所以当看到这套关于锂离子电池的书籍时,就毫不犹豫地入手了。这本书的篇幅相当可观,内容非常丰富,绝对不是那种泛泛而谈的科普读物。它更像是一本学术性的参考书,里面涉及了很多专业的术语和复杂的理论模型,对于我这样已经有一定基础的读者来说,阅读起来确实需要花费一些时间和精力。书中对锂离子电池的各项参数,比如能量密度、功率密度、循环寿命、内阻等等,都有非常详尽的阐述,并且解释了这些参数是如何受到材料、结构以及制造工艺的影响。我尤其欣赏它对电池管理系统(BMS)的深入探讨,这部分内容对于理解如何安全、高效地使用锂电池至关重要,书中详细讲解了BMS的各项功能,如电量估算、故障诊断、均衡管理等,以及不同BMS架构的优劣。另外,书中还专门开辟了章节来介绍当前锂电池技术面临的挑战以及未来的发展趋势,比如对钴的依赖、充电速度的瓶颈、以及固态电池、锂硫电池等新型电池技术的研究进展,这让我对这个行业的前景有了更清晰的认识。虽然有些章节对于我来说理解起来有些吃力,需要反复阅读和查阅其他资料,但总体而言,这本书的价值非常高,它为我提供了深入了解锂电池科学与技术的一个绝佳平台,也让我对未来新能源技术的发展充满了期待。

评分

我是一名电子工程专业的学生,在学习过程中,对各种电子元器件的原理都抱有浓厚的兴趣。而锂离子电池,作为现代电子设备的核心动力源,自然引起了我极大的关注。这套书籍给我提供了一个非常全面和深入的视角来理解锂离子电池。书中对电池材料的微观结构和宏观性能之间的关系进行了详细的分析,让我明白了为什么不同的材料组合能够带来截然不同的电池表现。我尤其欣赏书中关于电池热失控机理的讲解,这对于理解电池安全性的重要性至关重要,也让我对如何在设计和使用电池时避免风险有了更深刻的认识。这本书的学术性很强,很多章节都涉及到了高深的物理和化学理论,需要一定的专业知识才能完全理解。但正是这种深度,让我能够更全面、更透彻地认识锂离子电池。这本书为我今后的专业学习打下了坚实的基础,也让我对未来在新能源领域的职业发展充满了信心。

评分

收到这套关于锂电池的书籍,我首先感受到的是它严谨的学术风格。里面的插图和图表都非常专业,数据分析也相当详实,对于我这种需要进行相关研究的工程师来说,这绝对是案头必备的参考资料。书中对锂离子电池的工作原理进行了非常细致的讲解,从电化学的基础理论到具体的电极反应机理,都循序渐进地展开。我尤其喜欢关于电化学阻抗谱(EIS)分析的部分,它详细介绍了如何利用EIS来表征电池内部的电化学过程,以及如何通过EIS数据来诊断电池的性能衰减原因。这对我日常工作中进行电池性能评估和故障分析非常有帮助。另外,书中还对不同类型的锂离子电池,如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等,进行了全面的对比分析,包括它们的结构特点、电化学性能、安全性能以及成本等,这让我能够根据不同的应用需求,选择最合适的电池体系。这本书的缺点可能在于,对于非专业读者来说,门槛可能会有些高,里面涉及的数学公式和物理模型比较多,需要一定的专业背景才能完全理解。但是,如果你是锂电池领域的从业者或者科研人员,那么这本书无疑会成为你工作中的得力助手,它能够帮助你更深入地理解电池的本质,解决实际生产和研发中遇到的难题。

评分

作为一名对新能源汽车充满好奇心的普通消费者,我购买这套书籍的初衷是想了解一下驱动我们日常出行的新能源背后的技术。坦白说,一开始我被书名中的“包邮”吸引,但当翻开第一页,我就被书中详实的内容所震撼。这本书并没有像我预期的那样,只是简单介绍一下电池是如何工作的,而是非常深入地讲解了锂离子电池的科学原理和工程技术。我被书中关于“锂”这个元素的特性以及它如何在电池中扮演核心角色的讲解所吸引,虽然我不能完全理解所有的化学反应方程式,但作者通过生动的语言和形象的比喻,让我对锂离子的“迁徙”过程有了大致的了解。让我印象深刻的是,书中提到了很多关于提高电池能量密度和延长电池寿命的方法,这让我联想到现在电动汽车续航里程的不断提升,原来背后有这么多精心的技术在支撑。而且,书中还特别强调了电池安全性的重要性,这让我对电动汽车的安全性有了更深的信心。虽然这本书中的一些技术细节对我来说有些晦涩难懂,但我感觉自己对锂电池的认知水平得到了很大的提升,也更加理解了为什么新能源汽车的价格会相对较高,毕竟背后是如此复杂和先进的技术。

评分

我一直对储存能量的科技很着迷,尤其是那些能够推动社会进步的革命性技术。这套关于锂离子电池的书籍,正是满足了我对这类知识的渴望。这本书的讲解层次分明,从基础的电化学原理,到具体的材料选择和电池设计,再到生产工艺和安全性评估,都面面俱到。我特别喜欢书中关于不同正负极材料的章节,它详细介绍了石墨、硅、镍钴锰酸锂等材料的微观结构和电化学行为,让我明白了为什么不同的电池会有不同的性能表现。而且,书中还提到了很多关于电池回收和梯次利用的讨论,这让我看到了科技发展在环保方面的努力,也让我对可持续能源的未来有了更多的期待。这本书的语言风格比较学术化,但并不枯燥,它能够引导读者一步步地深入思考。我发现,通过阅读这本书,我不再仅仅满足于知道“电池能用多久”,而是开始思考“为什么电池能用这么久”,以及“如何让它用得更久”。这本书就像一座知识的宝库,每一次阅读都能有新的发现和收获,让我对锂电池这个领域有了更全面的认识。

评分

在我看来,一本好的技术书籍,不仅要传达知识,更要激发读者的思考。这套关于锂电池的书籍,无疑做到了这一点。它并没有仅仅罗列枯燥的数据和公式,而是通过对锂离子电池发展历程的回顾,以及对未来技术趋势的展望,让读者感受到这项技术的蓬勃生命力。书中对锂离子电池在各个应用领域的介绍,比如消费电子、电动汽车、储能系统等,都让我看到了锂电池技术的广泛影响力和巨大潜力。我尤其对书中关于提高能量密度和功率密度的研究进展的讲解很感兴趣,这直接关系到我们能否拥有更长续航的电动汽车和更高效的电子设备。同时,书中也坦诚地指出了锂电池技术面临的挑战,比如资源限制、成本控制以及安全性问题,并提出了多种可能的解决方案,这让我看到了科学家们为解决这些问题所做的努力。虽然书中有些理论内容对我来说需要反复推敲,但我感觉自己对锂电池技术有了更宏观的认识,也更加理解了这项技术对于人类社会发展的深远意义。

评分

我是一名对可持续能源技术抱有极大热情的研究者,因此,当看到这套关于锂离子电池的专业书籍时,我毫不犹豫地将其收入囊中。这本书的深度和广度都让我感到惊喜,它涵盖了从基础的电化学原理到前沿的电池材料研究,再到实际的电池制造工艺和应用开发。我尤其欣赏书中对不同电极材料的详细介绍,包括它们的晶体结构、锂离子扩散动力学以及在充放电过程中的结构变化,这些信息对于理解电池的性能衰减和设计新型高能量密度电池至关重要。书中还对锂离子电池的安全性进行了深入的探讨,分析了导致电池失效和热失控的各种因素,并提出了相应的防护措施和研究方向,这对于确保锂电池在各种应用中的安全可靠至关重要。这本书的理论性和实践性都非常强,它不仅能够帮助我巩固已有的知识,更能够启发我探索新的研究思路。对于任何致力于锂电池技术研究的同行而言,这套书籍都是一份不可或缺的宝贵财富。

评分

这本书,我拿到手里的时候,就感觉沉甸甸的,里面塞满了关于锂离子电池的知识,让我这个对电池技术一直很感兴趣的门外汉,感觉像是打开了一个新世界的大门。虽然我之前对这方面的东西了解不多,但这本书的内容深入浅出,很多理论知识都用很形象的比喻来解释,比如在讲到电解液的作用时,它会把电解液比作电池内部的“交通系统”,负责离子在正负极之间的穿梭,这个比喻一下子就让我明白了它的重要性。而且,书中还穿插了很多实际应用案例,让我看到了这些理论知识是如何转化为我们日常生活中触手可及的产品,比如手机、电动汽车等等,这让我觉得学到的东西不再是枯燥的公式和概念,而是充满了生命力的技术。最让我惊喜的是,这本书还对锂电池的发展历程进行了详细的梳理,从最早的锂金属电池的局限性,到如今广泛应用的锂离子电池,再到未来可能出现的固态电池,每一个阶段的发展都讲得非常清楚,让我对电池技术的发展脉络有了更深刻的认识。尤其是关于电池安全性的一些章节,虽然读起来会有点紧张,但确实让我了解到了很多关于电池过充、过放、短路等危险情况的原理,也明白了为什么我们在使用锂电池设备时需要注意一些安全事项。这本书绝对是想要了解锂电池技术入门或者想要深入学习的读者的绝佳选择,它不仅提供了丰富的理论知识,更重要的是,它能够激发你对这个领域的探索欲望,让你觉得学习电池技术是一件充满乐趣和意义的事情。我尤其喜欢书中关于正负极材料特性的章节,里面详细介绍了不同材料的优缺点,以及它们是如何影响电池的性能和成本的,这让我对市面上各种电池产品的差异有了更直观的理解。

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