锂硫电池的一些理论,不感兴趣的书友可以跳过[]!不影响后面的剧情
[锂离子电池经过长时间的发展,能量密度已经快要逼近理论极限了,而最有希望突破现有理论极限的就是用高容量的转化型材料,替代传统的插入型材料。
而硫就是有高容量的转换型材料,而且价格低廉,1960年代由Herbert和Ulam就硫这一特性,提出了拟硫电池这一概念。
不过硫单质作为惰性电极(正极)会产生穿梭效应,这会使锂硫电池的循环次数减少。
锂金属活性电极(负极)在循环过程中产生锂枝晶,刺穿隔膜,金属锂就会暴露在空气当中,产生安全隐患。
S和Li2S的导电性差,可导致缓慢电池动力学问题,硫正极在循环过程中体积变化也较大,影响循环稳定性的问题]
要想研发出安全稳定的锂硫电池,就必须解决以上几个问,不然就会像泡菜国的两星半手机,爆炸自燃!
[系统给出的技术是一种球状的石墨烯结构作为盐桥,这种石墨烯结构可以抑制锂枝晶现象,而石墨烯本就是极好的导电材料,在加入后,便能成功解决正极导电性不足的问题!]
……
刘孟带着陈云佳来到实验室,刘孟把一张纸条递给陈云佳,让他去准备好上面的材料!
而他一边回想锂硫电池的技术要点,一边根据系统提供的技术组装出适合的实验仪器!
他要做的第一步就是合成球状石墨烯结构。
……
用了两个多小时,刘孟才把仪器组装好,而这个时候,陈云佳也回来了。
因为郑祥的实验室没有什么石墨烯,他也是跑了好几个实验室,才从其他教授那里分到了十几克!
虽然只有十几克,但因为刘孟要求的纯度特别高,所以即便只有十几克也价值一万多块!
而这还是在国内技术突破了的情况下,之前,这东西可是号称比黄金还要贵的。
陈云佳看着瓶子里那些许粉末,不禁暗自咋舌!
一万多,这可是自己一个学期的生活费了,看来科研这个东西,还真不是谁都能玩得起的。
也要刘师弟这种人傻钱多的暴发户,才舍得拿出一万多来烧,就为了验证自己的一个想法。
啧啧啧!看来不是谁都适合有想法的。也不知道刘师弟要做什么?会不会剩下一点石墨烯材料,也让我体验体验暴发户的感觉!
……
刘孟自然不知道陈云佳心里有那么多的戏,不然肯定会同情他两分钟。见这个免费劳动力师兄真的把石墨烯给自己找来了。
刘孟上前道了一句“辛苦了!”随后拍了拍陈云佳的肩膀,接过石墨烯,便开始一勺一勺的往高压仪器中添加。
像是不要钱一样,看得陈云佳一阵一阵的心疼!
“有钱也不能这么豪横呀!你得一勺一次加!这可是做实验啊,不是在冲蛋白粉!”
……
装药完毕后,刘孟启动仪器开始加热,调节压力,调节温度,待到温度和气压达到额定值后,开始计时……
时间一到,刘孟迅速关闭加热系统,打开排气阀,通入惰性的保护气体氮气!直至仪器冷却至室温!
然后从高压仪器中取出产物,刚性仪器底部,有一团像融化沥青一样黑乎乎的东西。
随后,经过进一步的分离提纯,刘孟把得到的产物,取一小点放入核磁共振检测板和扫描电镜上进行检测。
通过二者得到的数据分析,球形石墨烯是做出来了,但球形直径并没有达到技术要求!
“应该是药品填装太过分散,导致石墨烯碎片再次结合形成的球体直径过小!看来还得再做一次!”
刘孟分析了一些这次的失败,随后开始第二次试验!看着刘孟又像不要钱一般的往钢体中加。
在旁边打下手的陈云佳欲言又止:刘师弟啊,有钱也不能这么任性!实验不是这么做的,这药品不用这么多吧!哎呦喂!能不能给我留点!
……
再次重复了之前的操作,这次刘孟得到了达到技术指标的球状石墨烯!
刘孟看了一眼瓶子里还有几克石墨烯,又看了看免费劳动力陈云佳,有些过意不去。
随后道,“陈师兄!这里还剩一些石墨烯,你有没有想要做的实验?”
“有有有!这剩下的石墨烯都可以给我?”陈云佳立马激动起来,虽然自己很反对铺张浪费,但偶尔浪费一次,也不是不行哦!
“当然!”刘孟笑着道,虽然他很想告诉陈云佳:看给你激动的,那不过是我啃完肉的骨头!你还嚼的津津有味的!你看这事搞的!
不过刘孟觉得作为一个高情商的同志,这些话打死也不能跟陈云佳说。
得到了刘孟的肯定回答,陈云佳笑意更甚,被压榨了这么久的抑郁一扫而空!同时觉得空气都变得清甜了许多。
笑着随口问道,“刘师弟,你刚才合成的成品,我看好像是一种球状材料,这东西究竟有什么用啊?”
“这个啊!如果我的理论没有差错,这种球状的石墨烯能够抑制住锂枝晶现象!至于有没有其他用途?还不清楚!”刘孟平静的解释道!
“抑...抑制住锂枝晶现象?这...这不可能吧?”作为郑祥的研究生,陈云佳自然清楚锂枝晶为何物?更清楚锂枝晶正是阻碍锂电池走向高能量密度的最大阻力!
可以说,只要解决了这个问题。那么无异于再次发动了一次锂电池革命!
因为其他一些像正极的导电性不强等问题,只要设计出合适的结构,就能够克服。
还有一点陈云佳不敢想,那就是锂硫电池也可能因此而突破。
如果此刻刘孟知道陈云佳的想法,刘孟肯定会说,“师兄!咱们做人不妨大胆一点!我就是冲着锂硫电池去的!”
……
意识到了这可能是个历史性的时刻,陈云佳也不再热衷于那几克石墨烯骨头了,而是目不转睛的看刘孟做锂枝晶的抑制实验!
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