第194章 電池實驗
趙陽也沒急著離開，數據處理完畢後，他依舊待在實驗室里，看著那些研究員在各個設備前忙碌。
吳凱教授也看出了趙陽對具體的實驗操作過程感興趣。對於這位解決了他們核心難題的數學天才，吳凱展現出了極大的耐心。
「趙博士，光看數據模型不夠直觀，要不要也來嘗試一下實驗操作？」
吳凱笑著朝趙陽問道，「了解一下這些數據是怎麼從材料變成電池的。」
趙陽點了點頭：「可以。」
吳凱親自帶著趙陽走進了位於走廊盡頭的材料製備車間和電池裝配室。
他開始給趙陽介紹材料到電池的完整流程。
「這是勻漿機。」
吳凱指著一台正在高速運轉的設備。
「我們將合成好的三元正極粉末，按照90:5:5的比例，與導電劑Super P以及粘結劑PVDF混合。然後加入N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，攪拌成具有特定粘度的漿料。」
「粘度控制在多少？」趙陽看著黑色的漿料問道。
「一般來說會在3000到5000毫帕·秒之間。要是粘度太低，塗布的時候會流淌；而如果是粘度太高，極片表面會開裂。」
吳凱一邊解釋，一邊遞給趙陽一套白色的防靜電服和手套，「來，試試塗布。」
趙陽穿戴整齊，走到一台小型的實驗室級塗布機前。
研究員將攪拌好的漿料倒在鋁箔上。吳凱指導趙陽調整刮刀的間隙。
「間隙設定在120微米，保證烘乾後的面密度一致。勻速拉動。」
趙陽將雙手放在操作杆上。高達18點的體魄讓手非常穩定，他沒有像新手那樣出現手抖或者用力不均的情況。
伴隨著平穩的機械滑動聲，刮刀在鋁箔上推過，留下了一層厚度極其均勻、表面平整如鏡的黑色塗層。
旁邊負責塗布的研究員看了一眼，眼中閃過一絲驚訝。這種平整度，通常只有熟練工才能做到。
旁邊的吳凱教授也是驚訝的看著趙陽。
「沒想到趙博士在實驗操作上也有這樣的天賦！你做的這麼好，一般得半年以上熟練工才能做到啊！」
趙陽笑著搖了搖頭。
「我天生手比較穩而已。」
「哈哈，誰說趙博士你驕傲的，這不是很謙虛嘛！」
吳凱笑著看著趙陽，趙陽也笑著搖了搖頭。
旁邊的極片經過真空乾燥箱烘烤、輥壓機壓實，最後被沖裁成直徑14毫米的小圓片。
「走吧，我們去下一個地方。」
說著吳凱帶趙陽進入了充滿高純氬氣的手套箱操作間。
「鋰金屬對水分和氧氣極其敏感，組裝必須在手套箱內進行。水氧含量嚴格控制在0.1ppm以下。」
趙陽將雙手伸進手套箱的厚重橡膠手套里。
按照吳凱的指示，他拿起鑷子，依次將正極片、聚丙烯隔膜、鋰金屬負極片放入CR2032扣式電池的底殼中，滴入適量的電解液，蓋上墊片和彈片，最後用封口機壓緊。
一連串的動作，趙陽只看了一遍演示，操作起來便沒有任何多餘的廢動作。他的超級視覺能夠清晰地判斷出每一滴電解液的浸潤程度，確保沒有任何死角。
吳凱看著趙陽裝配出的十幾個完美的扣式電池，眼神之中滿是驚嘆。
「真厲害啊！趙博士！」
「小事而已。」
趙陽笑著搖了搖頭。
「行了，趙博士，驗證你說的數據，還需要一點時間，你在實驗室自便就行，我還要忙。」
吳凱朝著趙陽說到。
「嗯。」
趙陽點了點頭。
三天後。
第一批按照趙陽模型參數，在共沉澱階段摻雜了定量鋁元素的高鎳三元扣式電池，正式下線。
這批電池被批量接入了實驗室靠牆的一排電池測試櫃中。
為了加快驗證速度，實驗室沒有採用常規的0.1C慢充慢放，而是直接採用了1C的高倍率充放電協議進行加速老化測試。
電壓上限設定為4.3V，下限設定為2.8V。
測試通道啟動，綠色的指示燈在測試柜上密集亮起。
數據開始通過區域網，源源不斷地傳回分析室的主控電腦上。
隨著時間推移，充放電循環不斷累加。
結果比所有人預想的還要好。
未摻雜的基準對照組電池，在經歷100次1C高倍率充放電循環後，由於晶格結構的持續微裂和相變，容量保持率已經跌到了84%，衰減曲線呈現出明顯的拋物線加速下降趨勢。
而按照趙陽的數學模型進行鋁摻雜優化的實驗組，容量保持率穩穩地停留在96.2%。
研究員將幾顆循環後的電池送入手套箱進行破壞性拆解，取出正極片，用DMC（碳酸二甲酯）洗去表面殘留的電解液後，送入了X射線衍射儀（XRD）中。
半個小時後，XRD的衍射圖譜列印了出來。
圖譜上，代表層狀結構的(003)晶面衍射峰依然尖銳且強度極高，而代表岩鹽相雜質的特徵峰幾乎觀察不到。
(003)與(104)的峰強比遠大於1.2，這在晶體學上是層狀結構保持完整的鐵證，證明材料沒有發生向非活性岩鹽相的不可逆轉變。
物理化學數據，印證了趙陽在計算機里推導出的數學流形映射結果。
吳凱手裡拿著那份檢測報告，眼神之中露出強烈的興奮。
困擾了他們整個核心研發團隊整整三個月的核心材料壽命難題，被這個十八歲的年輕人，在短短几天內徹底攻克了。
「趙博士！真的太謝謝你了！」
吳凱轉過身，眼神之中全是激動。
趙陽笑著搖了搖頭。
「食君之祿，擔君之憂，這是我該做的。」
畢竟，趙陽來這裡，可不是為了做慈善的。
寧德時代給趙陽開出的是最高級別的特聘專家合同。合同的條款極其嚴密且豐厚。
首先是嚴格的保密協議，實驗室的所有原始數據、配方參數絕對不能外泄給任何第三方商業機構。
作為對等條件，寧德時代每個月向趙陽的個人帳戶支付五萬元人民幣的固定底薪。這在2009年，對於一個不需要坐班打卡的技術顧問來說，絕對是行業內的天價。
除此之外，合同中還規定了極其細緻的績效獎金條款。
吳凱教授也看出了趙陽對具體的實驗操作過程感興趣。對於這位解決了他們核心難題的數學天才，吳凱展現出了極大的耐心。
「趙博士，光看數據模型不夠直觀，要不要也來嘗試一下實驗操作？」
吳凱笑著朝趙陽問道，「了解一下這些數據是怎麼從材料變成電池的。」
趙陽點了點頭：「可以。」
吳凱親自帶著趙陽走進了位於走廊盡頭的材料製備車間和電池裝配室。
他開始給趙陽介紹材料到電池的完整流程。
「這是勻漿機。」
吳凱指著一台正在高速運轉的設備。
「我們將合成好的三元正極粉末，按照90:5:5的比例，與導電劑Super P以及粘結劑PVDF混合。然後加入N-甲基吡咯烷酮作為溶劑，攪拌成具有特定粘度的漿料。」
「粘度控制在多少？」趙陽看著黑色的漿料問道。
「一般來說會在3000到5000毫帕·秒之間。要是粘度太低，塗布的時候會流淌；而如果是粘度太高，極片表面會開裂。」
吳凱一邊解釋，一邊遞給趙陽一套白色的防靜電服和手套，「來，試試塗布。」
趙陽穿戴整齊，走到一台小型的實驗室級塗布機前。
研究員將攪拌好的漿料倒在鋁箔上。吳凱指導趙陽調整刮刀的間隙。
「間隙設定在120微米，保證烘乾後的面密度一致。勻速拉動。」
趙陽將雙手放在操作杆上。高達18點的體魄讓手非常穩定，他沒有像新手那樣出現手抖或者用力不均的情況。
伴隨著平穩的機械滑動聲，刮刀在鋁箔上推過，留下了一層厚度極其均勻、表面平整如鏡的黑色塗層。
旁邊負責塗布的研究員看了一眼，眼中閃過一絲驚訝。這種平整度，通常只有熟練工才能做到。
旁邊的吳凱教授也是驚訝的看著趙陽。
「沒想到趙博士在實驗操作上也有這樣的天賦！你做的這麼好，一般得半年以上熟練工才能做到啊！」
趙陽笑著搖了搖頭。
「我天生手比較穩而已。」
「哈哈，誰說趙博士你驕傲的，這不是很謙虛嘛！」
吳凱笑著看著趙陽，趙陽也笑著搖了搖頭。
旁邊的極片經過真空乾燥箱烘烤、輥壓機壓實，最後被沖裁成直徑14毫米的小圓片。
「走吧，我們去下一個地方。」
說著吳凱帶趙陽進入了充滿高純氬氣的手套箱操作間。
「鋰金屬對水分和氧氣極其敏感，組裝必須在手套箱內進行。水氧含量嚴格控制在0.1ppm以下。」
趙陽將雙手伸進手套箱的厚重橡膠手套里。
按照吳凱的指示，他拿起鑷子，依次將正極片、聚丙烯隔膜、鋰金屬負極片放入CR2032扣式電池的底殼中，滴入適量的電解液，蓋上墊片和彈片，最後用封口機壓緊。
一連串的動作，趙陽只看了一遍演示，操作起來便沒有任何多餘的廢動作。他的超級視覺能夠清晰地判斷出每一滴電解液的浸潤程度，確保沒有任何死角。
吳凱看著趙陽裝配出的十幾個完美的扣式電池，眼神之中滿是驚嘆。
「真厲害啊！趙博士！」
「小事而已。」
趙陽笑著搖了搖頭。
「行了，趙博士，驗證你說的數據，還需要一點時間，你在實驗室自便就行，我還要忙。」
吳凱朝著趙陽說到。
「嗯。」
趙陽點了點頭。
三天後。
第一批按照趙陽模型參數，在共沉澱階段摻雜了定量鋁元素的高鎳三元扣式電池，正式下線。
這批電池被批量接入了實驗室靠牆的一排電池測試櫃中。
為了加快驗證速度，實驗室沒有採用常規的0.1C慢充慢放，而是直接採用了1C的高倍率充放電協議進行加速老化測試。
電壓上限設定為4.3V，下限設定為2.8V。
測試通道啟動，綠色的指示燈在測試柜上密集亮起。
數據開始通過區域網，源源不斷地傳回分析室的主控電腦上。
隨著時間推移，充放電循環不斷累加。
結果比所有人預想的還要好。
未摻雜的基準對照組電池，在經歷100次1C高倍率充放電循環後，由於晶格結構的持續微裂和相變，容量保持率已經跌到了84%，衰減曲線呈現出明顯的拋物線加速下降趨勢。
而按照趙陽的數學模型進行鋁摻雜優化的實驗組，容量保持率穩穩地停留在96.2%。
研究員將幾顆循環後的電池送入手套箱進行破壞性拆解，取出正極片，用DMC（碳酸二甲酯）洗去表面殘留的電解液後，送入了X射線衍射儀（XRD）中。
半個小時後，XRD的衍射圖譜列印了出來。
圖譜上，代表層狀結構的(003)晶面衍射峰依然尖銳且強度極高，而代表岩鹽相雜質的特徵峰幾乎觀察不到。
(003)與(104)的峰強比遠大於1.2，這在晶體學上是層狀結構保持完整的鐵證，證明材料沒有發生向非活性岩鹽相的不可逆轉變。
物理化學數據，印證了趙陽在計算機里推導出的數學流形映射結果。
吳凱手裡拿著那份檢測報告，眼神之中露出強烈的興奮。
困擾了他們整個核心研發團隊整整三個月的核心材料壽命難題，被這個十八歲的年輕人，在短短几天內徹底攻克了。
「趙博士！真的太謝謝你了！」
吳凱轉過身，眼神之中全是激動。
趙陽笑著搖了搖頭。
「食君之祿，擔君之憂，這是我該做的。」
畢竟，趙陽來這裡，可不是為了做慈善的。
寧德時代給趙陽開出的是最高級別的特聘專家合同。合同的條款極其嚴密且豐厚。
首先是嚴格的保密協議，實驗室的所有原始數據、配方參數絕對不能外泄給任何第三方商業機構。
作為對等條件，寧德時代每個月向趙陽的個人帳戶支付五萬元人民幣的固定底薪。這在2009年，對於一個不需要坐班打卡的技術顧問來說，絕對是行業內的天價。
除此之外，合同中還規定了極其細緻的績效獎金條款。