為這個原因,鋰金屬做負極就被工業界拋棄了,因為枝晶生長造成的短路問題,讓電池變成了燃/燒彈,「炸垮」了一家市值百億的上市企業。一個致命缺陷導致一家大型公司衰落,還當真是兇猛啊!」
相比之下索尼就很聰明,直接用石墨做負極,推出鋰離子電池迅速占領了市場,也就有了索尼的興起!只是,替代品終究是替代品,上限是存在的。
「現在鋰離子電池主要是以石墨負極為主,我們通過產物LiC6計算可得,石墨的理論比容量為372mAh/g,不計較成本的話,實驗室中可以通過石墨烯技術將這個數字變成747mAh/g。
但是,相對於鋰的容量是3860mAh/g,十倍的差距,從數字上我們就可以直觀感受下的,若是我們能在這領域做出突破,未來的前景,會是多麼廣闊!」
這個差距,正式吸引著無數科研工作者和無數材料研究室,飛蛾撲火,趨之若鶩,在鋰電領域,不斷前仆後繼,投入重金嘗試實驗的原因所在,那是代表著上千億,市場前景的龐大誘惑。
國際上,無論是私人公司板塊,還是國際層面的版塊,都沒有停止,對鋰金屬做負極材料的研發。
「我們最開始的實驗,也是類似的安排。從基本採用95.7%的石墨作為負極材料開始,粘合劑為羧甲基纖維素鈉(CMC)和丁苯橡膠(SBR),集流體為銅箔。
石墨層在不同厚度上逐步趨向於優先,在90微米,正極活性材料使用LiFePO4,集流體為鋁箔。
至於隔膜,用的是Celgard2325的三層隔膜,厚度也是在實驗中測試出來的優選,25微米。這也是目前的主流!」
「所以,我們還是要在負極材料塗層薄膜上找出路!」這一年多的研究,他們也不是白幹活的,「我們在這裡,也做了多次嘗試」
既然是集思廣益,大家也都不怕出醜,各種想法逐一匯報而出,暢所欲言,年輕人的思維活躍,千奇百外的角度,不由得讓吳桐和一起參與會議的成老含笑。
科研,需要這樣的頭腦風暴,活躍思維。科學用腦,要學會科學思維。這樣不僅事半功倍,而且還能有所創造。科學研究,本就是是一項極其艱巨複雜的創造性腦力勞動。
當然,另一方面,還要求科研工作者踏踏實實、認認真真地去干,來不得半點虛偽,科研容不得造假和胡來!因為胡來,付出高昂代價海里去了!
「鋰離子電池怕水怕氧,常用的表徵SEI的技術手段非常有限!」
「常規的透射電鏡法呢?」有人舉手,嘗試問詢,「我來拋磚引玉!」
吳桐輕輕點頭,她記得這位,大師兄章邵明推薦過來的學生,雖然還有些青澀,但是據陶然和小師兄的觀察匯報,學習態度是端正認真的,天賦也可以,值得培養,前不久,被吸收進入了核心團隊。
第381章
引玉
「我們嘗試過,但是由於高能粒子的照射,容易引起SEI及電極結構的破壞;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,在實驗中無法使用常溫電解液,也無法實現原位觀察。此外,這個過程中用到的設備過於昂貴,不具備推廣價值!」陶然直接給出正面回復。
這個實驗他們嘗試過的,利用各種電鏡技術,在納米尺度理解鋰枝晶生長的演化過程,一直都是解決這個問題至關重要的法門,他們自然不會錯過嘗試!
他們的新能源電池研發是要面向於市場的,即貴且費的方法,就不適用了!他們要尋求的是,能夠有效遏制鋰枝晶生長,且單位代價要相對物美價廉,且還要能夠長時間供電,才能適用於作為真正新能源電池,去推廣面向大眾。
實驗室的方法,其實很多都是存在於理想數據中,不具備推廣價值的。
「我和成旭嘗試了,前期利用原位電化學原子力顯微鏡(EC-AFM)對鋰離子電池多種負極材料SEI膜成膜機理進行深入研究的基礎上,利用SEI膜成膜電位比金屬鋰沉積電位更正的特點,設計了兩步法研究鋰枝晶的實時原位觀察實驗!」
一年多的研究,還有吳桐偶爾請教指點,陶然和阮成旭可以說,他們在新能源電池,特別是鋰電池版塊,有了長足的長進,這個實驗設計方案,就是他們目前的收穫反饋。=quothrgt
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