第520章 繼續攻克第二個技術難關
恆溫恆濕實驗室里,陳峰站在白板前。
手裡的記號筆帽被他用牙咬開,然後他就在白板上畫起來。
先是畫了一個圓圈,代表一顆鋰金屬的微觀顆粒,然後在圓圈表面畫了一些細小的、歪歪扭扭的樹枝狀突起,
像冬天窗戶上結的冰花,但比那要細得多,也密得多。
「這就是鋰枝晶。」陳峰用筆尖點了點那些突起,「鋰在沉積的時候,不會老老實實平鋪開來。
它總是挑軟柿子捏,哪兒有缺陷、哪兒表面不平整、哪兒離子濃度稍微高一點,它就往哪兒鑽。
鑽著鑽著,就長成這種樹枝一樣的東西。
這些枝晶越長越尖,越長越硬,最後就像一根根針,能把電解質隔膜給刺穿。
隔膜一破,正負極就短路了。
輕的呢,電池容量嘩嘩往下掉,用不了多久就廢了。
重的呢,直接熱失控,冒煙起火,該燒的燒,該炸的炸。」
圍著他的技術團隊一共七個人。
加上陳峰自己,八個人,把這個不算大的實驗室擠得滿滿當當。
陳峰前些天通過獵頭又挖了三個人進來,都是電池材料方向幹了好些年的,履歷拿出來挺好看,在上一家公司也都算骨幹。
但此刻他們站在白板前面,表情都差不多——眉頭擰著,嘴角抿著,眼神里既有好奇,也有一種「我倒要看看你這次怎麼說」的審慎。
一個戴眼鏡的技術員姓劉,大家都叫他劉工,是團隊裡資歷最老的,之前在另一家電池廠幹了快十年。
他往前邁了半步,推了推鼻樑上的眼鏡:「陳總,鋰枝晶這個問題,行業里研究了快十年了。
界面接觸吧,還能靠材料改性來改善,說白了就是換配方、換比例、摻點這個加點那個,只要試的次數夠多,總能找到相對好使的組合。
但枝晶生長不一樣,這是動力學問題,跟材料本身的屬性掛鉤,動一發牽全身。
國際上幾個頂尖的實驗室都在啃這塊硬骨頭,什麼MIT、斯坦福、日本的幾個國立研究所,都發了不少文章,但說實話,有用的成果沒見幾個。
想在半個月之內攻克……陳總,我不是潑冷水,但難度太大了。」
旁邊一個年輕一些的技術員姓王,來了沒幾天,話不多,但開口就挺直:
「按照現在這個行業的技術進展,沒有個四五年,根本看不到突破的可能。
陳總,我們不是不相信您,但您得理解,鋰枝晶比界面接觸複雜了不知道多少倍。
就算您天賦再高,也不可能在短期內解決一個困擾全行業十年的難題。
咱們能不能先把目標放低一點,比如說,先做到抑制一部分枝晶生長,把循環壽命從五百次提到八百次?這個方向可能更現實一些。」
其他人雖然沒有開口,但看他們點頭的頻率和幅度,明顯是站在劉工和王工這一邊的。
實驗室里安靜了兩三秒,空氣有點悶,空調的風口呼呼吹著冷氣,但沒人覺得涼快。
陳峰沒有反駁。
他等大家把話都說完了,把手裡的記號筆帽重新扣上,然後拿起板擦,把剛才畫的那幅示意圖擦了個乾淨。
白板上留下一層淺淺的灰色印記,他就在那層灰印子上重新畫起來。
這次畫得比剛才細得多。
他先畫了一條橫線,代表電解質和電極之間的界面。
然後在橫線上方畫了一些不規則的起伏,標了個箭頭,寫上「鋰金屬」。
橫線下方畫了一些小圓圈和虛線,代表電解質內部的離子遷移路徑。
他在橫線中間標了幾個點,在旁邊寫了一串公式——
不是特別複雜的公式,就是一些關於離子濃度梯度、擴散係數和電場強度的基本關係式,但組合在一起,看起來就有那麼點意思了。
他又在那幾個點旁邊寫了幾個化學符號,畫了幾個帶箭頭的圈,表示離子傳輸的方向和通量密度。
整個過程中,實驗室里沒人說話。
只有記號筆在白板上摩擦的聲音,沙沙的,挺有節奏感。
畫完了,陳峰把筆帽重新咬開,在白板最下面寫了一行大字:
「均勻離子傳輸通道——抑制枝晶生長核心思路。」
他轉過身,面對著團隊,手裡的筆在指間轉了一圈:
「鋰枝晶的生長速度,跟界面處的離子濃度梯度直接相關,這個道理你們都懂。
濃度梯度越大,局部離子濃度越高,鋰就越容易在那個位置優先沉積,沉積得越多,枝晶長得越快。
這是個正反饋,但反過來想,如果我們能在界面處構建一個均勻的離子傳輸通道,
把離子通量給抹平了,讓每個位置的離子濃度都差不多,那鋰就沒有『優先』沉積的土壤了。
沒有局部濃度過高,就沒有枝晶的起點,從源頭上給它掐了。」
幾個技術員湊近白板,腦袋幾乎要貼到板面上去了。
劉工最先反應過來,他伸出一根手指,沿著陳峰畫的那條橫線慢慢划過去,嘴裡念念有詞,像是在自己推導什麼。
過了一會兒他停下來,扭頭看了看旁邊的王工:
「他這個思路……理論上能說得通,均勻化離子通量,確實可以從源頭上抑制枝晶成核。
但這個均勻化怎麼實現?靠材料本身的性質改性是很難的,得在界面上做文章。」
王工沒接話,皺著眉頭掏出手機,對著白板拍了張照片,然後低著頭放大照片仔細看那些公式和符號。
另一個技術員姓趙,是個剛招進來的年輕人,碩士畢業沒幾年,思維比較活絡,
他湊到陳峰旁邊,指著白板上一個標了「界面改性層」的方框問:
「陳總,您的意思是,在電解質和鋰金屬之間加一層東西?用這層東西來重新分布離子流?」
「對。」陳峰點頭,「不是單純加一層隔膜,而是加一層具有特定離子導通功能的改性材料。
這層材料要有兩個特點:第一,離子導電率要高,不能阻礙鋰離子通過;
第二,它的微觀結構要能起到『均流』的作用,把原本不均勻的離子流給打散、重新分配,讓穿過這層材料之後的離子流變成均勻的。
就像河道里加了一排分流板,把急流給穩下來。」
手裡的記號筆帽被他用牙咬開,然後他就在白板上畫起來。
先是畫了一個圓圈,代表一顆鋰金屬的微觀顆粒,然後在圓圈表面畫了一些細小的、歪歪扭扭的樹枝狀突起,
像冬天窗戶上結的冰花,但比那要細得多,也密得多。
「這就是鋰枝晶。」陳峰用筆尖點了點那些突起,「鋰在沉積的時候,不會老老實實平鋪開來。
它總是挑軟柿子捏,哪兒有缺陷、哪兒表面不平整、哪兒離子濃度稍微高一點,它就往哪兒鑽。
鑽著鑽著,就長成這種樹枝一樣的東西。
這些枝晶越長越尖,越長越硬,最後就像一根根針,能把電解質隔膜給刺穿。
隔膜一破,正負極就短路了。
輕的呢,電池容量嘩嘩往下掉,用不了多久就廢了。
重的呢,直接熱失控,冒煙起火,該燒的燒,該炸的炸。」
圍著他的技術團隊一共七個人。
加上陳峰自己,八個人,把這個不算大的實驗室擠得滿滿當當。
陳峰前些天通過獵頭又挖了三個人進來,都是電池材料方向幹了好些年的,履歷拿出來挺好看,在上一家公司也都算骨幹。
但此刻他們站在白板前面,表情都差不多——眉頭擰著,嘴角抿著,眼神里既有好奇,也有一種「我倒要看看你這次怎麼說」的審慎。
一個戴眼鏡的技術員姓劉,大家都叫他劉工,是團隊裡資歷最老的,之前在另一家電池廠幹了快十年。
他往前邁了半步,推了推鼻樑上的眼鏡:「陳總,鋰枝晶這個問題,行業里研究了快十年了。
界面接觸吧,還能靠材料改性來改善,說白了就是換配方、換比例、摻點這個加點那個,只要試的次數夠多,總能找到相對好使的組合。
但枝晶生長不一樣,這是動力學問題,跟材料本身的屬性掛鉤,動一發牽全身。
國際上幾個頂尖的實驗室都在啃這塊硬骨頭,什麼MIT、斯坦福、日本的幾個國立研究所,都發了不少文章,但說實話,有用的成果沒見幾個。
想在半個月之內攻克……陳總,我不是潑冷水,但難度太大了。」
旁邊一個年輕一些的技術員姓王,來了沒幾天,話不多,但開口就挺直:
「按照現在這個行業的技術進展,沒有個四五年,根本看不到突破的可能。
陳總,我們不是不相信您,但您得理解,鋰枝晶比界面接觸複雜了不知道多少倍。
就算您天賦再高,也不可能在短期內解決一個困擾全行業十年的難題。
咱們能不能先把目標放低一點,比如說,先做到抑制一部分枝晶生長,把循環壽命從五百次提到八百次?這個方向可能更現實一些。」
其他人雖然沒有開口,但看他們點頭的頻率和幅度,明顯是站在劉工和王工這一邊的。
實驗室里安靜了兩三秒,空氣有點悶,空調的風口呼呼吹著冷氣,但沒人覺得涼快。
陳峰沒有反駁。
他等大家把話都說完了,把手裡的記號筆帽重新扣上,然後拿起板擦,把剛才畫的那幅示意圖擦了個乾淨。
白板上留下一層淺淺的灰色印記,他就在那層灰印子上重新畫起來。
這次畫得比剛才細得多。
他先畫了一條橫線,代表電解質和電極之間的界面。
然後在橫線上方畫了一些不規則的起伏,標了個箭頭,寫上「鋰金屬」。
橫線下方畫了一些小圓圈和虛線,代表電解質內部的離子遷移路徑。
他在橫線中間標了幾個點,在旁邊寫了一串公式——
不是特別複雜的公式,就是一些關於離子濃度梯度、擴散係數和電場強度的基本關係式,但組合在一起,看起來就有那麼點意思了。
他又在那幾個點旁邊寫了幾個化學符號,畫了幾個帶箭頭的圈,表示離子傳輸的方向和通量密度。
整個過程中,實驗室里沒人說話。
只有記號筆在白板上摩擦的聲音,沙沙的,挺有節奏感。
畫完了,陳峰把筆帽重新咬開,在白板最下面寫了一行大字:
「均勻離子傳輸通道——抑制枝晶生長核心思路。」
他轉過身,面對著團隊,手裡的筆在指間轉了一圈:
「鋰枝晶的生長速度,跟界面處的離子濃度梯度直接相關,這個道理你們都懂。
濃度梯度越大,局部離子濃度越高,鋰就越容易在那個位置優先沉積,沉積得越多,枝晶長得越快。
這是個正反饋,但反過來想,如果我們能在界面處構建一個均勻的離子傳輸通道,
把離子通量給抹平了,讓每個位置的離子濃度都差不多,那鋰就沒有『優先』沉積的土壤了。
沒有局部濃度過高,就沒有枝晶的起點,從源頭上給它掐了。」
幾個技術員湊近白板,腦袋幾乎要貼到板面上去了。
劉工最先反應過來,他伸出一根手指,沿著陳峰畫的那條橫線慢慢划過去,嘴裡念念有詞,像是在自己推導什麼。
過了一會兒他停下來,扭頭看了看旁邊的王工:
「他這個思路……理論上能說得通,均勻化離子通量,確實可以從源頭上抑制枝晶成核。
但這個均勻化怎麼實現?靠材料本身的性質改性是很難的,得在界面上做文章。」
王工沒接話,皺著眉頭掏出手機,對著白板拍了張照片,然後低著頭放大照片仔細看那些公式和符號。
另一個技術員姓趙,是個剛招進來的年輕人,碩士畢業沒幾年,思維比較活絡,
他湊到陳峰旁邊,指著白板上一個標了「界面改性層」的方框問:
「陳總,您的意思是,在電解質和鋰金屬之間加一層東西?用這層東西來重新分布離子流?」
「對。」陳峰點頭,「不是單純加一層隔膜,而是加一層具有特定離子導通功能的改性材料。
這層材料要有兩個特點:第一,離子導電率要高,不能阻礙鋰離子通過;
第二,它的微觀結構要能起到『均流』的作用,把原本不均勻的離子流給打散、重新分配,讓穿過這層材料之後的離子流變成均勻的。
就像河道里加了一排分流板,把急流給穩下來。」