第193章 進入團隊
四百多G的實驗數據，包含了大量的冗餘信息和實驗誤差產生的噪音數據，直接查看，太浪費時間。
運行腳本。
腳本在後台自動剔除那些無效的空值和超過標準偏差三個sigma的異常值點。
在等待數據清洗的過程中，趙陽打開了系統自帶的PDF閱讀器，調出了幾本關於固體化學和電化學的英文原版教材。
他的化學水平雖然達到了lv3，但這個等級主要是依靠自由經驗提升起來的。
事實上，關於化學方面的知識和書籍，他在大學的時候，就沒看過幾本，基礎知識還是很缺乏的。
三元材料晶格缺陷理論，他需要臨時抱佛腳，將這些最基礎的概念先進行基本的學習。
179的智商配合過目不忘技能，再加上lv3級別的化學等級，讓他的學習化學基礎知識的速度，遠遠超過普通人。
屏幕上的PDF頁面以兩秒一頁的速度快速翻動。
「鋰離子在層狀結構中的脫嵌機制……」
「鎳離子與鋰離子的陽離子混排效應……」
「氧空位的生成與相變過程……」
大量的化學專有名詞和反應方程式被拓印在趙陽的腦海之中。
兩個小時後。
後台的數據清洗腳本運行完畢。原本四百多G的雜亂數據，被壓縮成了八十個G的高質量結構化數據表。
趙陽關閉了PDF閱讀器。
他調出Python環境，導入了NumPy和自己編寫的一個高維矩陣運算庫。
看著屏幕上那些龐大的實驗數據。
迅速對實驗進行歸類，各種數字在趙陽腦海之中閃過，以趙陽lv5級別的數學等級，此時他的大腦開始下意識的構建數學模型。
「傳統的偏最小二乘回歸法無法處理這種非線性曲面。需要引入流形學習的方法。」
「將鎳、鈷、錳的元素配比作為三維基底，引入燒結溫度和電解液添加劑作為附加維度參數。構建一個五維的拓撲空間。」
趙陽在鍵盤上快速敲擊。
一段段極其複雜的數學建模代碼在編輯器中生成。
「通過等度量映射算法，保持數據在高維空間中的測地距離不變，將其降維到低維的二維平面上。尋找電化學性能衰減速率與降維後坐標點的映射關係。」
整個周末。
趙陽除了出門晨跑和吃飯之外，幾乎沒有離開過那台電腦。
通過自己超強的數學水平，趙陽在這批看起來毫無規律的化學實驗數據中，硬生生地辟出了一條數學規律的道路。
周日晚上十點。
最終的數據跑批結束。
電腦屏幕上彈出了一張帶有熱力分布的三維曲面圖。
在圖表的中心偏左下角的位置，出現了一個極其明顯的紅色深谷區域。
這就是數學模型下材料結構最穩定、循環衰減率最低的理論最優解區間。
趙陽看著這個區域的坐標參數。
「鎳含量偏高，鈷含量被壓低……這說明他們在單晶顆粒的高鎳方向上走偏了，或許可以引入少量的鋁元素或者特定的鈦摻雜來穩定晶格的結構坍塌。」
趙陽將模型生成的參數結果導出。
周一上午八點半。
一輛黑色的奧迪商務車準時停在了燕京林業大學的教職工公寓樓下。
趙陽背著單肩包，走出大樓，拉開車門坐了進去。
車輛啟動，朝著位於亦莊經濟技術開發區的寧德時代燕京研發實驗室駛去。
一個小時後。
趙陽走進了一棟安保嚴格的研發樓。在經過了身份登記和更換防靜電工作服的流程後，他被工作人員帶進了二樓的一間大型數據分析室。
吳凱教授和七八個穿著白大褂的化學材料研究員已經等在了那裡。
看到趙陽進來，吳凱快步走上前。
「趙博士，周末休息得好嗎？數據看得怎麼樣？」
吳凱問道。
趙陽沒有客套，直接走到會議桌的主位前，從單肩包里拿出昨天列印出來的那份厚厚的數據模型分析報告，平放在桌面上。
「數據結構很清晰。」趙陽看了一眼周圍眾人。
「模型我已經建好了，並且對你們過往三個季度的實驗數據進行了大概處理。」
趙陽打開報告的第一頁，指著上面那個熱力曲面圖。
「你們目前重點攻關的高鎳NCM材料，在燒結溫度超過850度時，出現的容量跳水，根本原因並不是你們猜測的電解液副反應。」
趙陽的語氣冷靜且篤定，直接拋出了一個顛覆實驗室原有認識的結論。
「根據我的流形映射模型顯示，這是由於在充放電循環中，晶格內部發生了微觀應力的極度不平衡，導致了微裂紋的產生。你們在嘗試提高能量密度的過程中，方向出現了偏差。」
聽到趙陽的話，包括吳凱教授在內，周圍實驗室的眾人，眼神之中都露出了驚訝。
那就是晶體結構的問題？
吳凱教授幾人問道。
一個三十多歲、主要負責電解液配方的研究員忍不住開口問道：「趙博士，我們之前做過截面的掃描電子顯微鏡測試，並沒有在早期循環中觀察到明顯的裂紋。我們一直認為是在高電壓下，電解液氧化分解導致CEI膜持續增厚，消耗了活性鋰離子。」
趙陽看著他平靜的說到。
「掃描電子顯微鏡只能觀察到宏觀的物理斷裂。你翻到報告的第四頁，看這組電化學阻抗譜的數據擬合。
電荷轉移阻抗在第20次循環後呈現指數級上升，這表明內部的電子傳導網絡已經開始受損，微裂紋在納米尺度就已經形成，切斷了內部的導電通路。這早於宏觀裂紋的出現。」
這組嚴密的數據邏輯，讓那個研究員啞口無言。
吳凱教授推了推眼鏡，神色變得異常嚴肅。他是頂尖的材料學家，趙陽的數據模型讓他看清了之前一直被忽視的盲區。
「趙博士，既然找到了癥結，你的模型有沒有給出優化方向？」
吳凱問道。
「有。」趙陽翻到報告的最後一頁。
「降低目前的燒結溫度至825度到835度區間。同時，在合成前驅體的時候，引入摩爾分數為1.5%到2%的鋁元素，或者特定的鈦進行體相摻雜，用來穩定晶格的結構坍塌。具體的坐標參數區間，我已經全部列在表格里了。」
吳凱沒有任何猶豫，立刻轉頭對身後的研究團隊下達指令。
「立刻按照趙博士給出的參數配比，去合成車間準備兩批新的前驅體。一批加鋁，一批加鈦。下午就進高溫爐燒結。明天一早裝配扣式電池進行電化學測試！」
實驗室的運轉效率極高，眾人迅速散開，開始準備實驗。
實驗的驗證需要物理時間。前驅體的共沉澱、高溫固相燒結、極片的塗布和烘乾，最後裝配成電池，這些步驟無法省略。
運行腳本。
腳本在後台自動剔除那些無效的空值和超過標準偏差三個sigma的異常值點。
在等待數據清洗的過程中，趙陽打開了系統自帶的PDF閱讀器，調出了幾本關於固體化學和電化學的英文原版教材。
他的化學水平雖然達到了lv3，但這個等級主要是依靠自由經驗提升起來的。
事實上，關於化學方面的知識和書籍，他在大學的時候，就沒看過幾本，基礎知識還是很缺乏的。
三元材料晶格缺陷理論，他需要臨時抱佛腳，將這些最基礎的概念先進行基本的學習。
179的智商配合過目不忘技能，再加上lv3級別的化學等級，讓他的學習化學基礎知識的速度，遠遠超過普通人。
屏幕上的PDF頁面以兩秒一頁的速度快速翻動。
「鋰離子在層狀結構中的脫嵌機制……」
「鎳離子與鋰離子的陽離子混排效應……」
「氧空位的生成與相變過程……」
大量的化學專有名詞和反應方程式被拓印在趙陽的腦海之中。
兩個小時後。
後台的數據清洗腳本運行完畢。原本四百多G的雜亂數據，被壓縮成了八十個G的高質量結構化數據表。
趙陽關閉了PDF閱讀器。
他調出Python環境，導入了NumPy和自己編寫的一個高維矩陣運算庫。
看著屏幕上那些龐大的實驗數據。
迅速對實驗進行歸類，各種數字在趙陽腦海之中閃過，以趙陽lv5級別的數學等級，此時他的大腦開始下意識的構建數學模型。
「傳統的偏最小二乘回歸法無法處理這種非線性曲面。需要引入流形學習的方法。」
「將鎳、鈷、錳的元素配比作為三維基底，引入燒結溫度和電解液添加劑作為附加維度參數。構建一個五維的拓撲空間。」
趙陽在鍵盤上快速敲擊。
一段段極其複雜的數學建模代碼在編輯器中生成。
「通過等度量映射算法，保持數據在高維空間中的測地距離不變，將其降維到低維的二維平面上。尋找電化學性能衰減速率與降維後坐標點的映射關係。」
整個周末。
趙陽除了出門晨跑和吃飯之外，幾乎沒有離開過那台電腦。
通過自己超強的數學水平，趙陽在這批看起來毫無規律的化學實驗數據中，硬生生地辟出了一條數學規律的道路。
周日晚上十點。
最終的數據跑批結束。
電腦屏幕上彈出了一張帶有熱力分布的三維曲面圖。
在圖表的中心偏左下角的位置，出現了一個極其明顯的紅色深谷區域。
這就是數學模型下材料結構最穩定、循環衰減率最低的理論最優解區間。
趙陽看著這個區域的坐標參數。
「鎳含量偏高，鈷含量被壓低……這說明他們在單晶顆粒的高鎳方向上走偏了，或許可以引入少量的鋁元素或者特定的鈦摻雜來穩定晶格的結構坍塌。」
趙陽將模型生成的參數結果導出。
周一上午八點半。
一輛黑色的奧迪商務車準時停在了燕京林業大學的教職工公寓樓下。
趙陽背著單肩包，走出大樓，拉開車門坐了進去。
車輛啟動，朝著位於亦莊經濟技術開發區的寧德時代燕京研發實驗室駛去。
一個小時後。
趙陽走進了一棟安保嚴格的研發樓。在經過了身份登記和更換防靜電工作服的流程後，他被工作人員帶進了二樓的一間大型數據分析室。
吳凱教授和七八個穿著白大褂的化學材料研究員已經等在了那裡。
看到趙陽進來，吳凱快步走上前。
「趙博士，周末休息得好嗎？數據看得怎麼樣？」
吳凱問道。
趙陽沒有客套，直接走到會議桌的主位前，從單肩包里拿出昨天列印出來的那份厚厚的數據模型分析報告，平放在桌面上。
「數據結構很清晰。」趙陽看了一眼周圍眾人。
「模型我已經建好了，並且對你們過往三個季度的實驗數據進行了大概處理。」
趙陽打開報告的第一頁，指著上面那個熱力曲面圖。
「你們目前重點攻關的高鎳NCM材料，在燒結溫度超過850度時，出現的容量跳水，根本原因並不是你們猜測的電解液副反應。」
趙陽的語氣冷靜且篤定，直接拋出了一個顛覆實驗室原有認識的結論。
「根據我的流形映射模型顯示，這是由於在充放電循環中，晶格內部發生了微觀應力的極度不平衡，導致了微裂紋的產生。你們在嘗試提高能量密度的過程中，方向出現了偏差。」
聽到趙陽的話，包括吳凱教授在內，周圍實驗室的眾人，眼神之中都露出了驚訝。
那就是晶體結構的問題？
吳凱教授幾人問道。
一個三十多歲、主要負責電解液配方的研究員忍不住開口問道：「趙博士，我們之前做過截面的掃描電子顯微鏡測試，並沒有在早期循環中觀察到明顯的裂紋。我們一直認為是在高電壓下，電解液氧化分解導致CEI膜持續增厚，消耗了活性鋰離子。」
趙陽看著他平靜的說到。
「掃描電子顯微鏡只能觀察到宏觀的物理斷裂。你翻到報告的第四頁，看這組電化學阻抗譜的數據擬合。
電荷轉移阻抗在第20次循環後呈現指數級上升，這表明內部的電子傳導網絡已經開始受損，微裂紋在納米尺度就已經形成，切斷了內部的導電通路。這早於宏觀裂紋的出現。」
這組嚴密的數據邏輯，讓那個研究員啞口無言。
吳凱教授推了推眼鏡，神色變得異常嚴肅。他是頂尖的材料學家，趙陽的數據模型讓他看清了之前一直被忽視的盲區。
「趙博士，既然找到了癥結，你的模型有沒有給出優化方向？」
吳凱問道。
「有。」趙陽翻到報告的最後一頁。
「降低目前的燒結溫度至825度到835度區間。同時，在合成前驅體的時候，引入摩爾分數為1.5%到2%的鋁元素，或者特定的鈦進行體相摻雜，用來穩定晶格的結構坍塌。具體的坐標參數區間，我已經全部列在表格里了。」
吳凱沒有任何猶豫，立刻轉頭對身後的研究團隊下達指令。
「立刻按照趙博士給出的參數配比，去合成車間準備兩批新的前驅體。一批加鋁，一批加鈦。下午就進高溫爐燒結。明天一早裝配扣式電池進行電化學測試！」
實驗室的運轉效率極高，眾人迅速散開，開始準備實驗。
實驗的驗證需要物理時間。前驅體的共沉澱、高溫固相燒結、極片的塗布和烘乾，最後裝配成電池，這些步驟無法省略。