大國院士 第七百二十六章鋰空氣電池

第723章鋰空氣電池

第723章鋰空氣電池

比鋰硫電池更牛逼的項(xiàng)目！

聽到這句話，樊鵬越身體一震，眼中閃過一絲驚愕，睜大了眼睛。

對于以人工sei薄膜起家的川海材料研究所來說，占據(jù)了收入大頭的無疑是電池。

而在電池領(lǐng)域中，比鋰硫電池更牛逼的項(xiàng)目，他能想到的只有一個(gè).

那就是傳說中的黑科技：“鋰空氣電池！”

深吸了口氣，大師熊壓下心頭的震撼，咽了口唾沫開口問道：“鋰空氣電池你有研究把握了？”

之所以這么問，是因?yàn)殇嚳諝庀嚓P(guān)的研究川海材料研究所本身就有在做，只不過之前的投入的研發(fā)力度很小，并沒有像鋰硫電池這般立項(xiàng)成為研究所的核心項(xiàng)目。

畢竟鋰空這種東西，別說是他們了，就是全世界所有的電池廠商和科研機(jī)構(gòu)加起來都沒有什么突破。

至今這東西還是個(gè)缺陷無數(shù)的實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品甚至是理論產(chǎn)品。

鋰空氣電池：一種用鋰作負(fù)極，以空氣中的氧氣作為正極反應(yīng)物的電池。

它具有比鋰離子電池，乃至鋰硫電池更高的能量密度。因?yàn)槠潢帢O（以多孔碳為主）很輕，且氧氣從環(huán)境中獲取而不用保存在電池里。

理論上來說，由于氧氣作為正極反應(yīng)物不受限，鋰空氣電池的容量僅取決于鋰電極，其比能能達(dá)到5.21kwh/kg。

傳統(tǒng)的鋰電池，是以wh/kg作為容量計(jì)算的，而鋰空氣電池是kwh/kg，從單位的變化上，就足以見得它無比優(yōu)越的性能了。

因此，鋰空氣電池這一概念自從提出來以后，就受到了全世界的追捧。

但研發(fā)了幾十年，方向雖多，但至今仍然沒有什么進(jìn)展。

至于各國的實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常爆出來的樣品，可以說全都有這樣那樣的問題。

所以當(dāng)聽到徐川這句話的時(shí)候，樊鵬越是真的被震撼到了。

如果鋰空氣電池他們也能掌握的話，那在目前這個(gè)時(shí)代，他們真的可以說直接就掌握了未來！

因?yàn)椋娔芫褪俏磥恚?p/> 徐川笑了笑，開口道：“對于鋰空氣電池，我并沒有什么太多的研究。”

“不過.”

停頓了一下，他的目光落在電腦論文上，笑著道：“不過你手上看的論文理論，足夠給它指明一條方向了。”

對于鋰空氣電池來說，最核心的機(jī)理其實(shí)與鋰離子電池中的人工sei薄膜很類似。

人工sei薄膜的作用在大部分情況下，都是通過阻止電解液中的元素聚集、穿透，或者通過引導(dǎo)聚集的方式，來阻止電池電解液中的溶質(zhì)進(jìn)一步分解，達(dá)到減少電池的副反應(yīng)和電解液的損耗的目的。

而在鋰空氣電池中，最核心的機(jī)理在于如何從空氣中提取到‘高純度’的氧氣，來供應(yīng)給電池反應(yīng)，以及如何防止鋰電池中電解液的隔膜慢性殘漏等問題。

目前來說，各國針對鋰空氣電池的研究主流方向基本都是制造出一層類似于人工sei薄膜的‘膜材料’，來隔絕電解液和空氣，并且從空氣中汲取氧氣來參與電池反應(yīng)。

而這樣的薄膜，無疑對性能的要求極高。

無論是隔絕空氣中的水蒸氣、二氧化碳、氮?dú)獾葰怏w對電池本身的傷害，還是電能轉(zhuǎn)出效率低下、使用壽命短、安全性問題等全都是極大的麻煩。

最關(guān)鍵的是，目前鋰空氣電池技術(shù)中，它本身最基本的氧化還原機(jī)理還沒有清晰的論證。

而通過他做出來的這篇論文，結(jié)合鋰空氣電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，有很大的希望可以完成鋰空電池的氧化還原機(jī)理。

有了機(jī)理，再以此為核心進(jìn)行研究延伸，鋰空氣電池的技術(shù)研發(fā)，難度會(huì)降低至少一半以上！

這也是徐川一開始就選擇電化學(xué)作為化學(xué)材料計(jì)算模型理論重構(gòu)突破點(diǎn)的原因之一。

因?yàn)殇嚳諝怆姵氐姆磻?yīng)就屬于電化學(xué)，只要走通了這套路，或許他們距離比鋰硫電池更先進(jìn)的鋰空氣電池就不是很遙遠(yuǎn)了。

沙發(fā)上，在聽到徐川說解決鋰空氣電池技術(shù)的關(guān)鍵就在這篇論文上時(shí)，樊鵬越再度翻了翻手中的筆記本電腦，開口問道：“我該怎么做？”

徐川笑著道：“很簡單，首先由研究所聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)科技公司那邊將這篇論文轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模型，然后搜集電化學(xué)和鋰電池相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行填充。”

“等電化學(xué)微觀實(shí)質(zhì)反應(yīng)的量子計(jì)算數(shù)學(xué)模型建立起來后，就可以展開對鋰空氣電池的研究了。”

樊鵬越點(diǎn)了點(diǎn)頭，吸了口氣問道：“那方向呢？走哪條路線？”

和鋰硫電池不同，鋰空氣電池目前處于電池研究的最前沿領(lǐng)域，各國雖然都有研究，但受限于難度，并沒有哪一條路線占據(jù)真正的主流。

對于鋰空氣電池來說，目前的研究方向有數(shù)條路線，分別是研發(fā)‘更加穩(wěn)定的電解液體系’、研究改善正極材料、研究新的鋰空氣電池的負(fù)極材料，提升電池的安全穩(wěn)定性等。

這些路線每一條都有一定成果，但要說有哪條占據(jù)了壓倒性的優(yōu)勢，還真沒有。

或許有人會(huì)說，我全都研究不行嗎？將每一條路線的優(yōu)點(diǎn)都提取出來，最終組成一個(gè)方向一個(gè)研究。

從理論上來說，這種想法是可以的，但是問題在于你的科研資金從哪里來？

一條路線的研究資金就消耗極大了，更別提你同時(shí)研究所有路線了。

而且拋開科研資金來說，同時(shí)研究所有的方向更不切實(shí)際。

因?yàn)橥瑫r(shí)研發(fā)所有的路線需要考慮的東西實(shí)在是太多了。

如果說研究一條路線的復(fù)雜度是‘100’的話，那么同時(shí)研究所有路線的難度能飆升到10000，甚至更高。

因?yàn)槟阈枰紤]每一種材料的搭配組合，需要每一項(xiàng)反應(yīng)之間的參數(shù)系數(shù)，還需要考慮它的導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性和壽命等各方面的東西。復(fù)雜程度可謂是指數(shù)性上升的。

聽到這個(gè)問題，徐川思忖了一下，開口道：“方向路線最終可以交給實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算模型的結(jié)果來解決。”

“不過相對比電解液等路線，我個(gè)人更看好膜路線一些。”

頓了頓，他接著道：“當(dāng)然，現(xiàn)在的關(guān)鍵是研究所這邊配合網(wǎng)絡(luò)科技公司那邊先將數(shù)學(xué)模型做出來。等模型做出來，有了足夠的數(shù)據(jù)我們自然可以通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析。”

正如他自己剛剛說的一樣，對于鋰空氣電池的研究方向，他并沒有什么太多的研究，也不清楚鋰空氣電池的研究方向。

按照上輩子的發(fā)展軌跡，這項(xiàng)技術(shù)在2035年之前也都沒什么進(jìn)展。再加上他本身就沒怎么進(jìn)入過這一領(lǐng)域，現(xiàn)在鋰空氣電池領(lǐng)域的研究，只能按部就班的走了。

好在川海材料研究所經(jīng)歷了這些年的發(fā)展，在鋰電池領(lǐng)域已經(jīng)有了一定底蘊(yùn)。

盡管這份底蘊(yùn)比不上那些老牌研究所實(shí)驗(yàn)室，但結(jié)合電化學(xué)的微觀實(shí)質(zhì)反應(yīng)過程的量子理論，選擇一條合適的研究方向并不是什么問題。

對面，大師熊樊鵬越微蹙著眉頭，開口道：“如果是這樣的話，在前期的實(shí)驗(yàn)中，我們要將不同路線的鋰電池研究都進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，以獲取到足夠的數(shù)據(jù)填充模型。”

“這樣一來，對于經(jīng)費(fèi)的消耗恐怕不是一個(gè)小數(shù)字。”

通過模型來尋找方向自然可以，但是這條路是基于大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的。

而每一份實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，都需要通過實(shí)驗(yàn)來獲取，實(shí)驗(yàn)并不難，但難的在于大量的實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的大量經(jīng)費(fèi)，經(jīng)費(fèi)才是關(guān)鍵。

徐川點(diǎn)了點(diǎn)頭，道：“這個(gè)我知道，這雖然是最笨的辦法，但也是最穩(wěn)妥的辦法。”

“至于經(jīng)費(fèi)，如果能夠解決鋰空氣電池難題，投入再多也是值得的。這個(gè)你不用擔(dān)心，我會(huì)提供的。”

對于科研而言，經(jīng)費(fèi)的投入是必須的。

沒有什么比搞科研更費(fèi)錢了，但也沒有什么比科研成功更賺錢了。

鋰空氣電池是一個(gè)無比龐大的市場，只要能在這個(gè)上面占據(jù)先機(jī)，甚至都不用壟斷，就足夠收回成本并帶來大量的利益了。

樊鵬越點(diǎn)了點(diǎn)，思索了一會(huì)后開口道：“行，我會(huì)安排好這件事的。年前做好前期的準(zhǔn)備，年后差不多就可以正式開啟相關(guān)的項(xiàng)目。”

“對了，鋰空氣電池的研發(fā)，你參加嗎？還是按照鋰硫電池的研發(fā)來？”

徐川思忖了一下，回道：“看情況吧，如果到時(shí)候我有時(shí)間的話。”

他手中的事情很多，鋰空氣電池雖然很看好，但算算時(shí)間，明年星城那邊正在修建的大型強(qiáng)粒子對撞機(jī)可能要完工了。

相對比之下，這個(gè)更重要，他還真不一定能抽出時(shí)間來研究鋰空氣電池。

畢竟無論是暗物質(zhì)還是引力子，都涉及到物理學(xué)乃至整個(gè)文明的進(jìn)步和發(fā)展，也都是他更感興趣的領(lǐng)域。

(本章完)