第242章 有多重大?

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  肖雅話一出口,實驗室里瞬間安靜了。

  男博士擠出一句:「肖老師,您說誰?」

  「漆昊教授,就坐在外面的那位,方案框架是他寫的,而那種新型的有機無機複合固態電解質組分設計也是出自他手。」

  「他不是搞數學的嗎?」

  「所以方案里那些約束方程、界面反應自由能、晶格參數,全是他算的?一個學數學的,能把我們材料化學的東西寫到這個精度?」

  肖雅看了說話的人一眼:「你說對了。」

  有人突然說:「他這幾天一直站在外面看我們做,我還以為他就是來走個過場,看看新鮮,沒想到人家是真懂。」


  「他該不會是在腦子裡把整個實驗流程都模擬了一遍吧?

  「之前他昏迷那事,網絡上傳他可能是過度用腦,這結論我現在信了。」

  「這怎麼模擬?人的大腦真的可以做到這個地步嗎?」

  「你的大腦和漆教授的又不一樣,你怎麼知道他做不到!」  肖雅看他們越說越玄,拍了拍手掌:「別聊了,樣品好是好事,但數據沒測完,高興太早沒用。」

  安排好他們繼續做實驗後,肖雅從實驗室裡面出來了。

  「漆教授,你方案中提到的含Ag/Li?.??La?Zr?.?Ta?.?O??的有機無機複合固態電解質已經製備成功了!」

  「這次不知道什麼情況,大家做實驗的積極性都很高,完成實驗的速度比我想像中快了不少!」

  咳咳,速度快大概率是因為那枚勞動紅旗勳章的緣故。

  他沒想到這次開掛,效果會如此好!

  這還不到半個月的時間,就把第一步的關鍵問題給解決了!

  勞動紅旗勳章效果比想像中強,看來可以多用用。

  漆昊邪惡地想著。

  有那麼一瞬間,他感覺自己頗具資本家的潛力。

  肖雅接著說:「……如果接下來實驗一切順利,那麼我們將在固態電池界面穩定性領域,實現一次關鍵性的突破。」

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  就在這個冬天,波音787夢想客機因為鋰離子電池熱失控問題連續發生多起冒煙和起火事故,美國聯邦航空管理局和歐洲航空安全局相繼宣布暫時停飛787。全球航空業震動,波音公司焦頭爛額,那幾塊裝在機身電子艙里的鋰電池,把鋰電池安全問題直接推上了各大媒體頭條,也讓普通人感到了不安。  「飛機上都能起火,這電池還能用嗎?」

  「電動車上更危險,密閉空間,一燒起來跑都跑不掉。」

  「所以電動車就是騙局,電池不解決,誰買誰傻。」

  「別光說電動車,手機電池還鼓包呢,鋰電池用了二十年,安全就從來沒真正解決過。」

  「聽說波音用的還是日本湯淺的電池,照樣出事,所以什麼三元鋰,磷酸鐵鋰,都有風險。」

  這股恐慌情緒從航空業蔓延到消費電子和新能源汽車領域,國內幾家做動力電池的企業緊急發公告,強調自家電池經過嚴苛測試,安全可靠,但市場不買帳。

  華強北的電池批發商們發現,最近連山寨手機電池都開始滯銷了,一些做電動自行車的廠家乾脆把採用更安全的磷酸鐵鋰貼成廣告,掛在門店顯眼的位置,試圖吸引客戶。

  學術界也在躁動。

  2013年春節剛過,幾份期刊不約而同地發了鋰電池安全相關的綜述,美國阿貢實驗室、日本產業技術綜合研究所、德國卡爾斯魯厄理工學院的團隊都在討論電池問題。

  結論幾乎一致:液態電解質是安全事故的根源,全固態是終極方向,但難度極高,短期內無法產業化。

  但即便是如此,日本豐田也在悄悄布局固態電池研發,韓國LG化學內部啟動了硫化物路線預研,美國MIT的蔣業明課題組和斯坦福的崔屹課題組都在做納米界面優化,試圖改善固固接觸問題。

  】】首】發】更】新!  而國內,也受到了不小的影響。

  陳泉院士在最近一次公開報告裡說:「全固態電池是下一代電池技術的重要方向,但我們不能只跟著國外跑,尤其在界面科學和電解質材料體系上,要有原創工作。」

  報導出來後,眾科研團隊犯難了。

  全固態電池方向在國內幾乎沒有公認的學術帶頭人,也沒有一條被驗證可行的技術路線可以跟隨。

  硫化物電解質對水和氧氣非常敏感,實驗操作需要在惰性氣體手套箱中完成,很多實驗室連像樣的手套箱都排不上隊,氧化物電解質雖然化學穩定性較好,但燒結溫度高,晶界電阻大,做成片後與正負極的固固接觸差,聚合物電解質嘛,室溫電導率太低,離開加熱就幾乎無法工作。

  更難的苦逼的是,學生做了幾年固態電池,可能連一篇高影響因子論文都發不出來,只能隨波逐流,大家一起水論文,這樣一來,願意沉下去的人更少了。

  車企的反應更加直接。

  現在國內新能源汽車市場剛剛起量,全年銷量不過一萬輛,車企關心的還是如何把磷酸鐵鋰和三元鋰電池裝車,如何拿到補貼,如何把續航從150公里做到200公里。

  比亞迪主推磷酸鐵鋰電池,想要升級電池,但又沒那個科研能力,北汽新能源、江淮等企業更多依賴電池供應商,都沒有內部研發團隊。

  上汽雖然在前瞻技術上相對積極,但投入也僅停留在和高校、研究所的小範圍交流和預研層面,動力電池企業中,剛剛獨立的寧德時代正集中精力想要拿下寶馬的供應商項目,力神、國軒、中航鋰電等也在擴產和降本,全固態電池更多被看作值得關注,但不必現在投入的長期方向。

  漆昊現在做的事情,可以說正踩在這個時代敏感的節點上。

  液態電池安全問題被波音787事件放大,全球都在找更安全的路線,全固態電池的呼聲越來越高,但真正能拿出可用方案的人,屈指可數。  如果接下來,肖雅團隊按照他的方案,拿到了理想的實驗數據,那就意味著華國在電池核心材料上多了一條自己的路!

  可以說,漆昊這次的方案拿到成果後,整個電池行業都將受益。

  手機電池,新能源電池等問題都將隨著新技術的突破而解決,有些之前只敢想,不敢做的事情,也有了實現的可能。

  接下來一段時間,漆昊只能天天往肖雅這裡跑了。

  當然,肖雅沒讓漆昊進實驗室,漆昊還是和之前一樣,在實驗室外面的臨時辦公位上開著勞動紅旗勳章的掛,然後干自己的事。

  他最近發現,他越工作,勞動紅旗勳章產生的正面效果就會越強,如果他在不工作時使用勞動紅旗勳章,那麼實驗室的人還是會出現各種小狀況。

  例如,原本調試穩定的硫化物固態電解質塗布機忽然出現微米級厚度偏差,負責漿料製備的組員配比時莫名看錯小數點,將硫化鋰與五硫化二磷的混合比例微調失誤,導致整罐前驅體漿料黏度不達標,只能作廢重配。

  這些差錯都不算致命,但卻非常耗費科研進度。

  這一點,敏銳的肖雅也覺察到了,她發現漆昊在場時,整個團隊的專注度和操作精度都在往上走。

  她把這種變化歸結為權威效應,漆昊不罵人,不催人,連話都很少說,可他就是坐在那兒,就能讓一屋子人都覺得自己該把手裡的事做好。

  簡直是個神奇的存在。

  十天後,複合電解質片完成批量製備,肖雅帶著組員組裝了第一批對稱電池,鋰金屬做電極,Ag/LLZTO複合電解質片夾在中間,電池殼在手套箱裡擰緊,電壓線和測試櫃接上。  阻抗譜一開,第一張Nyquist圖跳出來,擬合出的離子電導率比傳統有機無機複合電解質高出將近一個數量級。

  肖雅盯著那條曲線看。

  漆昊的方案里寫得清楚,界面重構是在循環過程中發生的,AgNO?前驅體在第一次充放電時才真正和界面上的Li?S、LiF發生置換反應,生成塑性的Ag?S和AgF,所以初始阻抗低不算什麼,得看循環之後能不能穩住。

  「開始循環。」肖雅說。

  恆流充放電啟動,電流密度先用0.5 mA·cm?2,前二十圈,極化電壓略有上升,然後開始穩定,到了第五十圈,極化不升反降,像界面被什麼東西逐漸抹平了,第八十圈,電壓平台平滑得幾乎和初始狀態一樣。

  「這趨勢和以前不一樣呢。」有個研究員難以置信地說。

  以前的對稱電池,循環到五十圈左右,界面就開始劣化,過電位一路飆升,最後要麼短路,要麼極化大到沒法看,現在倒好,越循環越順。

  「等一百圈以後再說,如果一百圈後還能保持這個趨勢,才算真穩。」

  結果一百圈之後,曲線依然平穩,一百五十圈,兩百圈,三百圈。

  這讓所有人興奮不已。

  之後的低溫測試更是一場硬仗。

  環境箱降溫到零下三十度。  電池按照漆昊的要求,在箱內靜置兩個小時後才開始測,第一組數據出來時,實驗室里安靜得能聽見每個人的呼吸,在零下三十度下,對稱電池依然能穩定循環。

  過電位雖然升高了,不過還是遠低於傳統液態電池在這個溫度下的表現,但關鍵的是,界面阻抗在低溫下沒有出現斷崖式上升,說明離子傳輸通道沒有因為低溫而關閉。

  肖雅沒說話,她走到外間,把列印出來的數據遞給漆昊,漆昊接過來,一頁一頁看過去,用筆在幾個數據點上畫了圈。

  「Ag?S和AgF的比例還在變化,前五十圈偏AgF多,後面Ag?S開始占主導,塑性變形能力在增強,再往後,界面會進入穩態,到時候可以做高電流密度測試。」

  肖雅點頭:「我正想問你這個,你覺得對稱電池能扛多大電流?」

  「先試5毫安,如果界面重構完成,5毫安不算過分,後面可以慢慢加到15。」

  肖雅笑了:「你膽子比我們大,所里之前有人做液態體系,5毫安都怕析鋰。」

  漆昊說:「全固態體系不一樣,界面是塑性的,鋰離子通道是連續的,只要不產生貫穿性枝晶,電流密度可以往上提。」

  肖雅同意了,隨後一段時間裡,他們開始做高電流密度循環測試,每提一檔,組員們的心都提到嗓子眼,但電池始終沒崩,15毫安下,對稱電池循環了五百小時,極化電壓依舊穩定,零下三十度條件下,循環超過三百小時,數據還在往上走!

  組上的博後看到屏幕上驚人的數據,愣住了,忍不住問:「我沒記錯的話,日本團隊前段時間做實驗,零下二十度已經是他們低溫測試極限,零下三十度,固-固界面阻抗暴漲,極化電壓直接飆升,幾十次循環就失效了,根本達不到我們這個數據。」

  「所以肖老師,我們的實驗,是成功了嗎?」

  肖雅快速分析:「傳統固態電解質界硬度高脆性大,充放電循環時容易發生脆性斷裂,會帶來鋰離子傳輸受阻、鋰枝晶生長、界面副反應加劇等問題,造成電池在大電流、低溫條件下循環壽命快速衰減。」  「漆教授的技術通過原位置換反應,把固態電解質界中脆性的Li?S/LiF轉化為具備塑性的 Ag?S/AgF組分,抑制了鋰枝晶生成,減輕界面副反應,從界面根源緩解固態電池失效問題。」

  「所以零下三十度條件下,改進後的電池循環都超過了三百小時,可以說,已經超越了現在液態可充鋰在零下三十度條件下的表現!」

  「沒錯……我們的實驗成功了!」

  ……

  京城郊外,一處灰撲撲的辦公樓里,老人正在處理工作。

  值班秘書輕手輕腳推開辦公室門,把一份急件放到老人案頭。

  「領導,專員上報,經過肖雅團隊驗證,漆昊教授在全固態電池技術上取得了重大的突破。」

  老人手中的筆停了下來,抬頭看向她:「有多重大?」

  「據報告顯示,已經超越了現在液態可充鋰在零下三十度條件下的表現!」

  「什麼?!」

  老人平時喜怒不形於色的臉上難得出現了錯愕的神情。

  他一把拿過急件,快速翻閱了起來,隨後,他的嘴角慢慢舒展開,露出了笑意。  「好,很好。」

  「沒想到漆教授會拿出了如此驚人的成果。」

  「小劉,立刻通知智囊團的人,半小時後到一號會議室。」

  此時,躺床上睡覺的漆昊,還不知道自己的影響力已經蔓延出了學術圈。


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