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第963章 氧气的搬运工 （ 本章字数：4839） |
| 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(Li2Sx)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。 不过制备这种碳纳米小球的方法都是殊途同归的就是了。 “简直不可思议……” “这种穿梭在聚合物材料中搬运氧分子的性质实在是太神奇了！” 看着一脸惊叹的杨旭，陆舟有些怀念地说道。 “是挺神奇的，直到现在我都在思考，这种神奇的搬运过程的成因机理，甚至做出了两套能够解释的理论，只是一直找不到证据证明哪一种是对的。” 杨旭：“你……是怎么做到的？” 一听到这个问题，陆舟表情顿时有些不好意思了，打了个哈哈笑着说道。 “这就说来话长了，总之多亏了一位老朋友的帮忙，解决了最关键的这类笼状碳分子合成问题，然后我在他研究的基础上进行了一点小小的改良，修饰了几个大π键。” 当然了，最关键的还是残骸一号…… 如果是正推出这种材料，只怕光是找出一种能够于氧分子高度契合的空心碳球，这实验就有够他做的。 杨旭问道：“那专利没问题吗？” 陆舟立刻回道：“没问题，我的这位老朋友非常慷慨地以很便宜的价格卖给了我。” 这是很久以前的事情了。 锂硫电池出来没多久之后，埃克森美孚手中的那些专利已经成了废纸，别说锂空气电池还看不到影子，就算是斯坦利教授自己都不知道自己研究出来的东西是用在锂空气电池上的，因此星空科技没有花费多大代价就把专利买过来了。 当然了，买的时候不是以星空科技和他的名义就是了。 虽然没有花多少钱，但这其中的操作说起来还是稍微有点儿复杂的。 并不了解内情的杨旭，感慨了一声说道：“你那位老朋友真是个好人。” 陆舟也是爽朗一笑。 “是啊，我也觉得，他是个好人。” …… 氧分子选择性透过膜的技术已经攻克，再加上那个关键性的碳纳米小球，整个锂空气电池这条科技树的点亮，基本上已经没有什么悬念了。 给陈玉珊打了个电话，将专利布局的事情交给了她去操心之后，陆舟便离开了金陵高等研究院。 说起来，他来的时候还是早上，离开的时候却是披星戴月了。 前面用计算机做模拟倒还好，只是将现成的模型放到电脑上跑一遍的事情。后面检验碳纳米小球对氧分子的搬运着实花了不少时间，尤其是制作那个改性PDMS薄膜包覆的锂金属片，更是折腾了好一会儿。 坐在王鹏的车上，已经三十多个小时没合眼的陆舟打了个哈欠，正准备眯一会儿，不过就在这时，却是忽然接到了李局长打来的电话。 电话刚一接通，他连“喂”都没来得及说一声，火急火燎的声音便从对面传来过来。 “你的那份报告我看过了！上面写的是真的吗？你确定？那个碳基——”忽然意识到这东西不方便在电话里说，李局长立刻打住了话头，咬了咬牙改口道，“你等着，我来你家和你说。” 打了个哈欠，没搞明白他在说什么的陆舟，一头雾水地问道。 “你现在在哪儿就要来我这。” “上京！坐飞机过来！” 陆舟：“……？” 还没反应过来，电话便嘟的一声挂断了。 ：。： |
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