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第963章 氧气的搬运工(1 / 2)

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在制约锂硫电池技术的诸多技术难题中,最难搞定的可能便要数穿梭效应了。

所谓穿梭效应便是指在充放电过程中,正极产生的多硫化物中间体,会溶解到电解液中,并穿过隔膜向负极扩散,最终与负极的金属锂直接接触。

当初为了抢先攻克锂硫电池技术,抢在埃克森美孚的前面完成专利布局,算是肩负着华国新能源产业未来的陆舟,在这个项目上和锂电池领域的大牛斯坦利教授展开了一场隔空较量。

而当时的斯坦利教授,在埃克森美孚的支持下,也是用了一个极其不光彩的手段,收买了他名下的萨罗特研究所的一名助理,偷走了他交给萨罗特教授去研究的笼状碳分子模型。

不过也多亏了这一出乌龙。

斯坦利教授不但在“错误”的道路上越走越远,更是歪打正着地替陆舟完成了【解析改性pdms薄膜下方的碳纳米小球】的系统任务,帮他将材料学等级升到了lv4,也间接帮助他冲击了一波诺奖级成果的研究瓶颈……

说来惭愧,这么多年了,陆舟一个感谢的电话都没有给这位慷慨的老教授打过,还挺过意不去的。

而此时此刻捏在他手中的那支试管里装着的黑色粉末,正是斯坦利教授研究出来的笼状碳分子,也就是那个残骸一号上发现的那些碳纳米小球。

杨旭:“这是……”

“一种用来搬运氧分子的笼状碳分子,虽然我更愿意称它为碳纳米小球。”

将试管交到了杨旭的手中,陆舟继续说道,“别忘了除了气体交换室与外界的隔膜之外,我们的锂负极材料上还有一层改性pdms薄膜,将这玩意儿在改性pdms薄膜成膜时混合进去,当薄膜两侧氧分子浓度差达到一定值时,它们就像小蜜蜂一样将氧分子从一侧向另一侧搬运。”

简而言之,就是给氧氮分离系统加两道保险,第一道保险是氧分子选择性通过膜,也就是陆舟罗列在白板上的那些有机物的混合物,作用是给气体交换室制造一个氧气含量高达98%的相对纯氧环境!

至于第二道保险,就是锂负极材料本身上的改性pdms薄膜!

只有在加入了空心碳球之后,锂负极表面的改性pdms薄膜才会从高纯度的氧气中,搬运氧分子到锂负极材料的表面。

“……我们甚至可以通过改性pdms薄膜上的碳纳米小球数量来控制整个锂氧化反应的速率,从而间接控制电池的性能。”

听着陆舟的描述,杨旭的眼中写满了震撼的神色。

这玩意儿真能管用?

虽然很想这么问,但身为一名研究人员,在样品都已经在他手上了的情况下,问出这样愚蠢的问题简直就是耻辱。

没有任何犹豫,他带着那只试管来到了一台实验设备的旁边。

那里摆放着电池模具,还有一台保护气体操作箱,专门用来组装电池磨具并进行测试的。

想要检验陆舟的理论很容易,甚至都不需要一个完整的锂空电池模型。

他只需要制作一个被混合了这种碳纳米小球的改性pdms材料覆盖的锂金属片,然后让它分别暴/露在空气和纯氧气、纯二氧化碳、纯氮气等等一系列环境中,就能很容易地知道它是否具备令氧气透过的性质,以及是否只允许氧气透过。

经过复杂的准备以及耐心的等待,实验结果终于在所有人的翘首以盼之下出来了。

在空气环境中,样品的反应不明显,表面有极少量的氧化物,可以确定是氧化锂!

在氮气、二氧化碳等等一系列环境中,样品完全没有发生反应!

至于在纯氧环境……

正如陆舟所说的那样,整个锂负极表面已经发生了惊人的变化!

看着脸上已经不知道该做和表情来表现自己心中的震撼的杨旭,陆舟笑了笑,语气轻松地继续说道,“如果你在微观条件下观察整个反应的进行过程,你的表情会更惊讶。”

杨旭咽了口唾沫,艰难地说道:“……这个实验……您很久以前就已经完成了?”

陆舟:“我说了,早在普林斯顿任教的时候我就做过这个实验了,只是一直没有发表而已。”

当然了,现在的这个碳纳米小球,和斯坦利教授弄出来的那个原始版本还是有不少区别的。

尤其是在细节上,陆舟通过计算化学的方法对表面几个大π键的位置进行了调整,让它的搬运能力更明显一些,对氧气纯度的要求也稍微降低了一点。

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