“我們嘗試過,但是由於高能粒子的照射,容易引起SEI及電極結(jié)構(gòu)的破壞;雖然低溫冷凍電鏡能夠解決這一問題,但是由於使用條件的限制,在實(shí)驗(yàn)中無法使用常溫電解液,也無法實(shí)現(xiàn)原位觀察。此外,這個(gè)過程中用到的設(shè)備過於昂貴,不具備推廣價(jià)值!”陶然直接給出正面回覆。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)他們嘗試過的,利用各種電鏡技術(shù),在納米尺度理解鋰枝晶生長(zhǎng)的演化過程,一直都是解決這個(gè)問題至關(guān)重要的法門,他們自然不會(huì)錯(cuò)過嘗試!
他們的新能源電池研發(fā)是要面向於市場(chǎng)的,即貴且費(fèi)的方法,就不適用了!他們要尋求的是,能夠有效遏制鋰枝晶生長(zhǎng),且單位代價(jià)要相對(duì)物美價(jià)廉,且還要能夠長(zhǎng)時(shí)間供電,才能適用於作爲(wèi)真正新能源電池,去推廣面向大衆(zhòng)。
實(shí)驗(yàn)室的方法,其實(shí)很多都是存在於理想數(shù)據(jù)中,不具備推廣價(jià)值的。
“我和成旭嘗試了,前期利用原位電化學(xué)原子力顯微鏡(EC-AFM)對(duì)鋰離子電池多種負(fù)極材料SEI膜成膜機(jī)理進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上,利用SEI膜成膜電位比金屬鋰沉積電位更正的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了兩步法研究鋰枝晶的實(shí)時(shí)原位觀察實(shí)驗(yàn)!”
一年多的研究,還有吳桐偶爾請(qǐng)教指點(diǎn),陶然和阮成旭可以說,他們?cè)谛履茉措姵兀貏e是鋰電池版塊,有了長(zhǎng)足的長(zhǎng)進(jìn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,就是他們目前的收穫反饋。
“我們通過利用EC-AFM實(shí)時(shí)研究以碳酸乙烯酯(EC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)爲(wèi)基礎(chǔ)電解液的SEI膜的生長(zhǎng)過程,並在此基礎(chǔ)上進(jìn)行原位鋰枝晶的生長(zhǎng)觀察!
通過對(duì)這兩種電解液所形成的SEI膜的楊氏模量、CV圖譜及EIS阻抗譜分析,結(jié)合XPS光譜分析,我們發(fā)現(xiàn)FEC電解液所形成的SEI膜中含有較多的LiF無機(jī)鹽,由於LiF具有較好的硬度和穩(wěn)定性,使得SEI膜具有較高強(qiáng)度,能夠一定範(fàn)圍內(nèi)有效抑制鋰枝晶生長(zhǎng)!”
阮成旭補(bǔ)充著完整實(shí)驗(yàn)的介紹,這是他們的進(jìn)步,可以說是目前走在了國(guó)際還算優(yōu)秀的範(fàn)圍,但是,依然沒能徹底解決鋰枝晶穿梭效應(yīng)這個(gè)問題!
新能源鋰電池,這是相當(dāng)熱門前沿的版塊,且極具有價(jià)值!
鋰電池爲(wèi)何擁有這樣讓人前仆後繼,爲(wèi)之沉迷的魔力,其實(shí),都是離不開,圍繞著一個(gè)至關(guān)重要的概念,能量密度。
單位體積內(nèi)包含的能量,稱之爲(wèi)能量密度。轉(zhuǎn)化爲(wèi)電池上來表述,提升能量密度,便是衡量一塊電池性能最重要的指標(biāo),也是科研界和工業(yè)界一直以來的不斷追求!
甚至於在國(guó)內(nèi)的十——三--五規(guī)劃中,上面就成做了明確的規(guī)劃,指出要在2020年實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池技術(shù)水平與國(guó)際水平同步,產(chǎn)能規(guī)模保持全球領(lǐng)先。而其中最核心的一道紅線,便是要將動(dòng)力電池的能量密度提升到300-350Wh/kg。
這是上面大方向的方針規(guī)劃,吳桐和研究團(tuán)隊(duì),都想要爲(wèi)這個(gè)規(guī)劃,盡一份屬於自己的力量。
當(dāng)然,不知他們團(tuán)隊(duì),對(duì)這塊大蛋糕誘惑的飛流直下三千尺,全國(guó)範(fàn)圍內(nèi),甚至全世界範(fàn)圍內(nèi),做鋰電研究的,都不計(jì)其數(shù)。
在目前的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),鋰硫電池慣來是主流版塊,但是經(jīng)過他們不斷的實(shí)驗(yàn)排除,再有請(qǐng)教吳總的指引,最終,他們的目光,還是放在了鋰負(fù)極這個(gè),曾經(jīng)引起軒然大波,被多數(shù)放棄的領(lǐng)域,這倒不是他們譁衆(zhòng)取寵,明知山有虎,偏向虎山行,而是,鋰負(fù)極這個(gè)領(lǐng)域,實(shí)在是極具有價(jià)值!
但凡,鋰枝晶的問題能夠被他們成功幹掉,那些炒得火熱的概念全都得一邊去,給他們的鋰負(fù)極電池讓路。
不爲(wèi)其他,只爲(wèi)鋰金屬負(fù)極具有最低的電化學(xué)勢(shì)-3.04V,更不要說高達(dá)3861mAh/g的比容量。
用鋰材料做負(fù)極,十倍石墨電池的理論儲(chǔ)能效果,實(shí)在是太具有誘惑,可以說是全方位,碾壓石墨負(fù)極材料的能量密度!
而且最誘人的地方就是,一旦解決了鋰枝晶生長(zhǎng)問題,甚至不需要對(duì)現(xiàn)有的電池進(jìn)行很大的設(shè)計(jì)改動(dòng),可以直接將現(xiàn)有的普遍石墨負(fù)極材料替換掉,都能實(shí)現(xiàn)電池能量密度的飛躍提升!
··············
若是他們能夠在這個(gè)領(lǐng)域做出突破,未來他們可能很快能夠用得上,能夠待機(jī)一到兩週的手機(jī)和電腦,能夠輕鬆跨越目前閒置,可以以千公里起步的電動(dòng)汽車,從而充分環(huán)節(jié),國(guó)內(nèi)進(jìn)口石油的局面,這是上面,推廣新能源汽車的重要佈局之一。
吳總和他們,都想在這個(gè)領(lǐng)域,做出超越性的突破。
不談功成名就的榮譽(yù),就只單單這個(gè)研發(fā)專利,所帶來的專利使用費(fèi)分成,都能讓他們賺得盆滿鉢滿,很可能視線經(jīng)濟(jì)自由,不用再爲(wèi)金錢問題所犯愁,他們的自由經(jīng)費(fèi),必然也能大幅度攀升,未來,做實(shí)驗(yàn),很可能縮手縮腳。
雖然,現(xiàn)在他們?cè)趨强偟膶?shí)驗(yàn)室內(nèi),吳總研究所內(nèi)的設(shè)備,已經(jīng)相對(duì)比很多實(shí)驗(yàn)室,足夠的先進(jìn),但是,這不影響,他們想讓實(shí)驗(yàn)室更好。
若是說普通人對(duì)車、房,金銀珠寶有著巨大的追求,那麼,他們就是對(duì)各種先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,夢(mèng)寐以求,那是比金錢美色,更讓他們怦然心動(dòng)的存在!
會(huì)議室內(nèi)的氣氛,隨著阮成旭和陶然的解析發(fā)言,逐步走向高潮,每一個(gè)成員,可以說,都積極踴躍發(fā)表了他們的想法,以及這麼長(zhǎng)時(shí)間,學(xué)習(xí)研究下的感想。
吳總在做,他們當(dāng)然要積極表現(xiàn),若是能夠得到吳總的一絲半點(diǎn)兒指導(dǎo),未來他們的研發(fā)路徑,能夠順利不知多少個(gè)層級(jí)!
生化環(huán)材,四大天坑,能主動(dòng)踏入這些天坑,且還在不斷進(jìn)取中,他們就並不是單純爲(wèi)了學(xué)歷而學(xué)習(xí),而是在真正的學(xué)習(xí)中,摸到了這些學(xué)業(yè)的神秘和樂趣所在,也是真真正正還算喜歡本專業(yè),對(duì)自己的專業(yè)極具有興趣,纔是支持他們走到現(xiàn)在的動(dòng)力源泉。
無人不想,更進(jìn)一步!