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第963章 氧气的【新英体育】搬运工

  在制约锂硫电池技术的【新英体育】诸多技术难题中,最难搞定的【新英体育】可能便要数穿梭效应了。

  所谓穿梭效应便是【新英体育】指在充放电过程中,正极产生的【新英体育】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【新英体育】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【新英体育】前面完成专利布局,算是【新英体育】肩负着华国新能源产业未来的【新英体育】陆舟,在这个项目上和锂电池领域的【新英体育】大牛斯坦利教授展开了一场隔空较量。

  而当时的【新英体育】斯坦利教授,在埃克森美孚的【新英体育】支持下,也是【新英体育】用了一个极其不光彩的【新英体育】手段,收买了他名下的【新英体育】萨罗特研究所的【新英体育】一名助理,偷走了他交给萨罗特教授去研究的【新英体育】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【新英体育】道路上越走越远,更是【新英体育】歪打正着地替陆舟完成了【解析改性PDMS薄膜下方的【新英体育】碳纳米小球】的【新英体育】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【新英体育】研究瓶颈……

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

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

  杨旭:“这是【新英体育】……”

  “一种用来搬运氧分子的【新英体育】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【新英体育】手中,陆舟继续说道,“别忘了除了气体交换室与外界的【新英体育】隔膜之外,我们的【新英体育】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【新英体育】给氧氮分离系统加两道保险,第一道保险是【新英体育】氧分子选择性通过膜,也就是【新英体育】陆舟罗列在白板上的【新英体育】那些有机物的【新英体育】混合物,作用是【新英体育】给气体交换室制造一个氧气含量高达98%的【新英体育】相对纯氧环境!

  至于第二道保险,就是【新英体育】锂负极材料本身上的【新英体育】改性PDMS薄膜!

  只有在加入了空心碳球之后,锂负极表面的【新英体育】改性PDMS薄膜才会从高纯度的【新英体育】氧气中,搬运氧分子到锂负极材料的【新英体育】表面。

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

  听着陆舟的【新英体育】描述,杨旭的【新英体育】眼中写满了震撼的【新英体育】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【新英体育】情况下,问出这样愚蠢的【新英体育】问题简直就是【新英体育】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【新英体育】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【新英体育】。

  想要检验陆舟的【新英体育】理论很容易,甚至都不需要一个完整的【新英体育】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【新英体育】改性PDMS材料覆盖的【新英体育】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【新英体育】否具备令氧气透过的【新英体育】性质,以及是【新英体育】否只允许氧气透过。

  经过复杂的【新英体育】准备以及耐心的【新英体育】等待,实验结果终于在所有人的【新英体育】翘首以盼之下出来了。

  在空气环境中,样品的【新英体育】反应不明显,表面有极少量的【新英体育】氧化物,可以确定是【新英体育】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【新英体育】那样,整个锂负极表面已经发生了惊人的【新英体育】变化!

  看着脸上已经不知道该做和表情来表现自己心中的【新英体育】震撼的【新英体育】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【新英体育】进行过程,你的【新英体育】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【新英体育】时候我就做过这个实验了,只是【新英体育】一直没有发表而已。”

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

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

  不过制备这种碳纳米小球的【新英体育】方法都是【新英体育】殊途同归的【新英体育】就是【新英体育】了。

  “简直不可思议……”

  “这种穿梭在聚合物材料中搬运氧分子的【新英体育】性质实在是【新英体育】太神奇了!”

  看着一脸惊叹的【新英体育】杨旭,陆舟有些怀念地说道。

  “是【新英体育】挺神奇的【新英体育】,直到现在我都在思考,这种神奇的【新英体育】搬运过程的【新英体育】成因机理,甚至做出了两套能够解释的【新英体育】理论,只是【新英体育】一直找不到证据证明哪一种是【新英体育】对的【新英体育】。”

  杨旭:“你……是【新英体育】怎么做到的【新英体育】?”

  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【新英体育】帮忙,解决了最关键的【新英体育】这类笼状碳分子合成问题,然后我在他研究的【新英体育】基础上进行了一点小小的【新英体育】改良,修饰了几个大π键。”

  当然了,最关键的【新英体育】还是【新英体育】残骸一号……

  如果是【新英体育】正推出这种材料,只怕光是【新英体育】找出一种能够于氧分子高度契合的【新英体育】空心碳球,这实验就有够他做的【新英体育】。

  杨旭问道:“那专利没问题吗?”

  陆舟立刻回道:“没问题,我的【新英体育】这位老朋友非常慷慨地以很便宜的【新英体育】价格卖给了我。”

  这是【新英体育】很久以前的【新英体育】事情了。

  锂硫电池出来没多久之后,埃克森美孚手中的【新英体育】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【新英体育】斯坦利教授自己都不知道自己研究出来的【新英体育】东西是【新英体育】用在锂空气电池上的【新英体育】,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【新英体育】时候不是【新英体育】以星空科技和他的【新英体育】名义就是【新英体育】了。

  虽然没有花多少钱,但这其中的【新英体育】操作说起来还是【新英体育】稍微有点儿复杂的【新英体育】。

  并不了解内情的【新英体育】杨旭,感慨了一声说道:“你那位老朋友真是【新英体育】个好人。”

  陆舟也是【新英体育】爽朗一笑。

  “是【新英体育】啊,我也觉得,他是【新英体育】个好人。”

  ……

  氧分子选择性透过膜的【新英体育】技术已经攻克,再加上那个关键性的【新英体育】碳纳米小球,整个锂空气电池这条科技树的【新英体育】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【新英体育】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【新英体育】时候还是【新英体育】早上,离开的【新英体育】时候却是【新英体育】披星戴月了。

  前面用计算机做模拟倒还好,只是【新英体育】将现成的【新英体育】模型放到电脑上跑一遍的【新英体育】事情。后面检验碳纳米小球对氧分子的【新英体育】搬运着实花了不少时间,尤其是【新英体育】制作那个改性PDMS薄膜包覆的【新英体育】锂金属片,更是【新英体育】折腾了好一会儿。

  坐在王鹏的【新英体育】车上,已经三十多个小时没合眼的【新英体育】陆舟打了个哈欠,正准备眯一会儿,不过就在这时,却是【新英体育】忽然接到了李局长打来的【新英体育】电话。

  电话刚一接通,他连“喂”都没来得及说一声,火急火燎的【新英体育】声音便从对面传来过来。

  “你的【新英体育】那份报告我看过了!上面写的【新英体育】是【新英体育】真的【新英体育】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【新英体育】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【新英体育】一声挂断了。

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