第963章 氧氣的搬運工
更新時間:2019-05-27 作者:晨星LL
學霸的黑科技系統 第963章 氧氣的搬運工
在制約鋰硫電池技術的諸多技術難題中，最難搞定的可能便要數穿梭效應了。 所謂穿梭效應便是指在充放電過程中，正極產生的多硫化物(li2sx)中間體，會溶解到電解液中，并穿過隔膜向負極擴散，最終與負極的金屬鋰直接接觸。 當初為了搶先攻克鋰硫電池技術，搶在埃克森美孚的前面完成專利布局，算是肩負著華國新能源產業未來的陸舟，在這個項目上和鋰電池領域的大牛斯坦利教授展開了一場隔空較量。 而當時的斯坦利教授，在埃克森美孚的支持下，也是用了一個極其不光彩的手段，收買了他名下的薩羅特研究所的一名助理，偷走了他交給薩羅特教授去研究的籠狀碳分子模型。 不過也多虧了這一出烏龍。 斯坦利教授不但在“錯誤”的道路上越走越遠，更是歪打正著地替陸舟完成了解析改性pdms薄膜下方的碳納米小球的系統任務，幫他將材料學等級升到了lv4，也間接幫助他沖擊了一波諾獎級成果的研究瓶頸…… 說來慚愧，這么多年了，陸舟一個感謝的電話都沒有給這位慷慨的老教授打過，還挺過意不去的。 而此時此刻捏在他手中的那支試管里裝著的黑色粉末，正是斯坦利教授研究出來的籠狀碳分子，也就是那個殘骸一號上發現的那些碳納米小球。 楊旭：“這是……” “一種用來搬運氧分子的籠狀碳分子，雖然我更愿意稱它為碳納米小球。” 將試管交到了楊旭的手中，陸舟繼續說道，“別忘了除了氣體交換室與外界的隔膜之外，我們的鋰負極材料上還有一層改性pdms薄膜，將這玩意兒在改性pdms薄膜成膜時混合進去，當薄膜兩側氧分子濃度差達到一定值時，它們就像小蜜蜂一樣將氧分子從一側向另一側搬運。” 簡而言之，就是給氧氮分離系統加兩道保險，第一道保險是氧分子選擇性通過膜，也就是陸舟羅列在白板上的那些有機物的混合物，作用是給氣體交換室制造一個氧氣含量高達98的相對純氧環境！ 至于第二道保險，就是鋰負極材料本身上的改性pdms薄膜！ 只有在加入了空心碳球之后，鋰負極表面的改性pdms薄膜才會從高純度的氧氣中，搬運氧分子到鋰負極材料的表面。 “……我們甚至可以通過改性pdms薄膜上的碳納米小球數量來控制整個鋰氧化反應的速率，從而間接控制電池的性能。” 聽著陸舟的描述，楊旭的眼中寫滿了震撼的神色。 這玩意兒真能管用？ 雖然很想這么問，但身為一名研究人員，在樣品都已經在他手上了的情況下，問出這樣愚蠢的問題簡直就是恥辱。 沒有任何猶豫，他帶著那只試管來到了一臺實驗設備的旁邊。 那里擺放著電池模具，還有一臺保護氣體操作箱，專門用來組裝電池磨具并進行測試的。 想要檢驗陸舟的理論很容易，甚至都不需要一個完整的鋰空電池模型。 他只需要制作一個被混合了這種碳納米小球的改性pdms材料覆蓋的鋰金屬片，然后讓它分別暴/露在空氣和純氧氣、純二氧化碳、純氮氣等等一系列環境中，就能很容易地知道它是否具備令氧氣透過的性質，以及是否只允許氧氣透過。 經過復雜的準備以及耐心的等待，實驗結果終于在所有人的翹首以盼之下出來了。 在空氣環境中，樣品的反應不明顯，表面有極少量的氧化物，可以確定是氧化鋰！ 在氮氣、二氧化碳等等一系列環境中，樣品完全沒有發生反應！ 至于在純氧環境…… 正如陸舟所說的那樣，整個鋰負極表面已經發生了驚人的變化！ 看著臉上已經不知道該做和表情來表現自己心中的震撼的楊旭，陸舟笑了笑，語氣輕松地繼續說道，“如果你在微觀條件下觀察整個反應的進行過程，你的表情會更驚訝。” 楊旭咽了口唾沫，艱難地說道：“……這個實驗……您很久以前就已經完成了？” 陸舟：“我說了，早在普林斯頓任教的時候我就做過這個實驗了，只是一直沒有發表而已。” 當然了，現在的這個碳納米小球，和斯坦利教授弄出來的那個原始版本還是有不少區別的。 尤其是在細節上，陸舟通過計算化學的方法對表面幾個大π鍵的位置進行了調整，讓它的搬運能力更明顯一些，對氧氣純度的要求也稍微降低了一點。 不過制備這種碳納米小球的方法都是殊途同歸的就是了。 “簡直不可思議……” “這種穿梭在聚合物材料中搬運氧分子的性質實在是太神奇了！” 看著一臉驚嘆的楊旭，陸舟有些懷念地說道。 “是挺神奇的，直到現在我都在思考，這種神奇的搬運過程的成因機理，甚至做出了兩套能夠解釋的理論，只是一直找不到證據證明哪一種是對的。” 楊旭：“你……是怎么做到的？” 一聽到這個問題，陸舟表情頓時有些不好意思了，打了個哈哈笑著說道。 “這就說來話長了，總之多虧了一位老朋友的幫忙，解決了最關鍵的這類籠狀碳分子合成問題，然后我在他研究的基礎上進行了一點小小的改良，修飾了幾個大π鍵。” 當然了，最關鍵的還是殘骸一號…… 如果是正推出這種材料，只怕光是找出一種能夠于氧分子高度契合的空心碳球，這實驗就有夠他做的。 楊旭問道：“那專利沒問題嗎？” 陸舟立刻回道：“沒問題，我的這位老朋友非常慷慨地以很便宜的價格賣給了我。” 這是很久以前的事情了。 鋰硫電池出來沒多久之后，埃克森美孚手中的那些專利已經成了廢紙，別說鋰空氣電池還看不到影子，就算是斯坦利教授自己都不知道自己研究出來的東西是用在鋰空氣電池上的，因此星空科技沒有花費多大代價就把專利買過來了。 當然了，買的時候不是以星空科技和他的名義就是了。 雖然沒有花多少錢，但這其中的操作說起來還是稍微有點兒復雜的。 并不了解內情的楊旭，感慨了一聲說道：“你那位老朋友真是個好人。” 陸舟也是爽朗一笑。 “是啊，我也覺得，他是個好人。” 氧分子選擇性透過膜的技術已經攻克，再加上那個關鍵性的碳納米小球，整個鋰空氣電池這條科技樹的點亮，基本上已經沒有什么懸念了。 給陳玉珊打了個電話，將專利布局的事情交給了她去操心之后，陸舟便離開了金陵高等研究院。 說起來，他來的時候還是早上，離開的時候卻是披星戴月了。 前面用計算機做模擬倒還好，只是將現成的模型放到電腦上跑一遍的事情。后面檢驗碳納米小球對氧分子的搬運著實花了不少時間，尤其是制作那個改性pdms薄膜包覆的鋰金屬片，更是折騰了好一會兒。 坐在王鵬的車上，已經三十多個小時沒合眼的陸舟打了個哈欠，正準備瞇一會兒，不過就在這時，卻是忽然接到了李局長打來的電話。 電話剛一接通，他連“喂”都沒來得及說一聲，火急火燎的聲音便從對面傳來過來。 “你的那份報告我看過了！上面寫的是真的嗎？你確定？那個碳基”忽然意識到這東西不方便在電話里說，李局長立刻打住了話頭，咬了咬牙改口道，“你等著，我來你家和你說。” 打了個哈欠，沒搞明白他在說什么的陸舟，一頭霧水地問道。 “你現在在哪兒就要來我這。” “上京！坐飛機過來！” 陸舟：“……？” 還沒反應過來，電話便嘟的一聲掛斷了。 學霸的黑科技系統 第963章 氧氣的搬運工
在制約鋰硫電池技術的諸多技術難題中，最難搞定的可能便要數穿梭效應了。 所謂穿梭效應便是指在充放電過程中，正極產生的多硫化物(li2sx)中間體，會溶解到電解液中，并穿過隔膜向負極擴散，最終與負極的金屬鋰直接接觸。 當初為了搶先攻克鋰硫電池技術，搶在埃克森美孚的前面完成專利布局，算是肩負著華國新能源產業未來的陸舟，在這個項目上和鋰電池領域的大牛斯坦利教授展開了一場隔空較量。 而當時的斯坦利教授，在埃克森美孚的支持下，也是用了一個極其不光彩的手段，收買了他名下的薩羅特研究所的一名助理，偷走了他交給薩羅特教授去研究的籠狀碳分子模型。 不過也多虧了這一出烏龍。 斯坦利教授不但在“錯誤”的道路上越走越遠，更是歪打正著地替陸舟完成了解析改性pdms薄膜下方的碳納米小球的系統任務，幫他將材料學等級升到了lv4，也間接幫助他沖擊了一波諾獎級成果的研究瓶頸…… 說來慚愧，這么多年了，陸舟一個感謝的電話都沒有給這位慷慨的老教授打過，還挺過意不去的。 而此時此刻捏在他手中的那支試管里裝著的黑色粉末，正是斯坦利教授研究出來的籠狀碳分子，也就是那個殘骸一號上發現的那些碳納米小球。 楊旭：“這是……” “一種用來搬運氧分子的籠狀碳分子，雖然我更愿意稱它為碳納米小球。” 將試管交到了楊旭的手中，陸舟繼續說道，“別忘了除了氣體交換室與外界的隔膜之外，我們的鋰負極材料上還有一層改性pdms薄膜，將這玩意兒在改性pdms薄膜成膜時混合進去，當薄膜兩側氧分子濃度差達到一定值時，它們就像小蜜蜂一樣將氧分子從一側向另一側搬運。” 簡而言之，就是給氧氮分離系統加兩道保險，第一道保險是氧分子選擇性通過膜，也就是陸舟羅列在白板上的那些有機物的混合物，作用是給氣體交換室制造一個氧氣含量高達98的相對純氧環境！ 至于第二道保險，就是鋰負極材料本身上的改性pdms薄膜！ 只有在加入了空心碳球之后，鋰負極表面的改性pdms薄膜才會從高純度的氧氣中，搬運氧分子到鋰負極材料的表面。 “……我們甚至可以通過改性pdms薄膜上的碳納米小球數量來控制整個鋰氧化反應的速率，從而間接控制電池的性能。” 聽著陸舟的描述，楊旭的眼中寫滿了震撼的神色。 這玩意兒真能管用？ 雖然很想這么問，但身為一名研究人員，在樣品都已經在他手上了的情況下，問出這樣愚蠢的問題簡直就是恥辱。 沒有任何猶豫，他帶著那只試管來到了一臺實驗設備的旁邊。 那里擺放著電池模具，還有一臺保護氣體操作箱，專門用來組裝電池磨具并進行測試的。 想要檢驗陸舟的理論很容易，甚至都不需要一個完整的鋰空電池模型。 他只需要制作一個被混合了這種碳納米小球的改性pdms材料覆蓋的鋰金屬片，然后讓它分別暴/露在空氣和純氧氣、純二氧化碳、純氮氣等等一系列環境中，就能很容易地知道它是否具備令氧氣透過的性質，以及是否只允許氧氣透過。 經過復雜的準備以及耐心的等待，實驗結果終于在所有人的翹首以盼之下出來了。 在空氣環境中，樣品的反應不明顯，表面有極少量的氧化物，可以確定是氧化鋰！ 在氮氣、二氧化碳等等一系列環境中，樣品完全沒有發生反應！ 至于在純氧環境…… 正如陸舟所說的那樣，整個鋰負極表面已經發生了驚人的變化！ 看著臉上已經不知道該做和表情來表現自己心中的震撼的楊旭，陸舟笑了笑，語氣輕松地繼續說道，“如果你在微觀條件下觀察整個反應的進行過程，你的表情會更驚訝。” 楊旭咽了口唾沫，艱難地說道：“……這個實驗……您很久以前就已經完成了？” 陸舟：“我說了，早在普林斯頓任教的時候我就做過這個實驗了，只是一直沒有發表而已。” 當然了，現在的這個碳納米小球，和斯坦利教授弄出來的那個原始版本還是有不少區別的。 尤其是在細節上，陸舟通過計算化學的方法對表面幾個大π鍵的位置進行了調整，讓它的搬運能力更明顯一些，對氧氣純度的要求也稍微降低了一點。 不過制備這種碳納米小球的方法都是殊途同歸的就是了。 “簡直不可思議……” “這種穿梭在聚合物材料中搬運氧分子的性質實在是太神奇了！” 看著一臉驚嘆的楊旭，陸舟有些懷念地說道。 “是挺神奇的，直到現在我都在思考，這種神奇的搬運過程的成因機理，甚至做出了兩套能夠解釋的理論，只是一直找不到證據證明哪一種是對的。” 楊旭：“你……是怎么做到的？” 一聽到這個問題，陸舟表情頓時有些不好意思了，打了個哈哈笑著說道。 “這就說來話長了，總之多虧了一位老朋友的幫忙，解決了最關鍵的這類籠狀碳分子合成問題，然后我在他研究的基礎上進行了一點小小的改良，修飾了幾個大π鍵。” 當然了，最關鍵的還是殘骸一號…… 如果是正推出這種材料，只怕光是找出一種能夠于氧分子高度契合的空心碳球，這實驗就有夠他做的。 楊旭問道：“那專利沒問題嗎？” 陸舟立刻回道：“沒問題，我的這位老朋友非常慷慨地以很便宜的價格賣給了我。” 這是很久以前的事情了。 鋰硫電池出來沒多久之后，埃克森美孚手中的那些專利已經成了廢紙，別說鋰空氣電池還看不到影子，就算是斯坦利教授自己都不知道自己研究出來的東西是用在鋰空氣電池上的，因此星空科技沒有花費多大代價就把專利買過來了。 當然了，買的時候不是以星空科技和他的名義就是了。 雖然沒有花多少錢，但這其中的操作說起來還是稍微有點兒復雜的。 并不了解內情的楊旭，感慨了一聲說道：“你那位老朋友真是個好人。” 陸舟也是爽朗一笑。 “是啊，我也覺得，他是個好人。” 氧分子選擇性透過膜的技術已經攻克，再加上那個關鍵性的碳納米小球，整個鋰空氣電池這條科技樹的點亮，基本上已經沒有什么懸念了。 給陳玉珊打了個電話，將專利布局的事情交給了她去操心之后，陸舟便離開了金陵高等研究院。 說起來，他來的時候還是早上，離開的時候卻是披星戴月了。 前面用計算機做模擬倒還好，只是將現成的模型放到電腦上跑一遍的事情。后面檢驗碳納米小球對氧分子的搬運著實花了不少時間，尤其是制作那個改性pdms薄膜包覆的鋰金屬片，更是折騰了好一會兒。 坐在王鵬的車上，已經三十多個小時沒合眼的陸舟打了個哈欠，正準備瞇一會兒，不過就在這時，卻是忽然接到了李局長打來的電話。 電話剛一接通，他連“喂”都沒來得及說一聲，火急火燎的聲音便從對面傳來過來。 “你的那份報告我看過了！上面寫的是真的嗎？你確定？那個碳基”忽然意識到這東西不方便在電話里說，李局長立刻打住了話頭，咬了咬牙改口道，“你等著，我來你家和你說。” 打了個哈欠，沒搞明白他在說什么的陸舟，一頭霧水地問道。 “你現在在哪兒就要來我這。” “上京！坐飛機過來！” 陸舟：“……？” 還沒反應過來，電話便嘟的一聲掛斷了。 學霸的黑科技系統 第963章 氧氣的搬運工
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