第127章 全固態電池(4000字)(1 / 1)
方逐溪並不知道自己已經被黴國政要盯上了,此刻正在惠城實驗室。
老師許虎向他介紹了石墨烯電池研發進展,實驗室已經在嘗試製造實驗樣品出來,相信不久後就能製造出來。
這個不久後的時間大概是半年,按照科研的難度來說,的確不算很長的時間,若是有真正的突破,別說半年,就算是三、五年都不算長。
不過對於方逐溪這樣擁有系統的人來說則不想等太久。
其實石墨烯電池的所有技術資料系統都已經灌輸到他的思維之中了,不過方逐溪打算直接繞過石墨烯電池,開發下一種超級電池。
因為石墨烯電池在現在看來,其能量密度、充放電時間等指標都非常好,但卻有一項致命的弱點,石墨烯太貴了,製作的成本太高,無法大規模普及使用。
石墨烯是目前世界上發現的最薄、強度最大、導電導熱效能最強的一種新型奈米材料,所以石墨烯又被稱為“黑金”,是公認的“新材料之王”,但是它的價格非常貴,要幾千元一克,比黃金都貴。
在上次消耗了80000積分的科技越級孵化中,方逐溪獲得了比石墨烯電池先進無數倍的核融合電池技術。
而且在核融合電池之前還有其他的電池技術作為鋪墊,而其中有一種超級固態電池比較適合在當前的科技水平推出
如果條件允許,自然是推出核融合電池更好,擁有這種電池絕對會顛覆目前世界的格局。
可惜正因為這種技術超前太多,儘管方逐溪知道這電池的原理和製造技術要求,但卻無法實現,因為有許多製造電池的材料無法得到。
而系統孵化的科技只是電池技術,對應用到的材料只是稍微提及,預設是擁有這些材料的,並不會詳細將該材料的製取方法告知。
方逐溪只知道有好幾樣材料都是類似石墨烯這樣的奈米材料,但根本不知道怎麼製取。
所以當前只能退而求其次,先推出相對比較容易實現的超級固態電池作為過渡階段的電池,待材料學有進一步發展,則可以適時推出核融合電池了。
如果沒有超級固態電池技術的選項,哪怕石墨烯電池由於原材料石墨烯製造成本過高,也要將石墨烯電池研發出來,但現在有了更好的選擇,自然不必再浪費資源和時間在石墨烯電池上了。
如何提出新的電池構想又不被老師認為自己否定了他的石墨烯研究呢?
方逐溪小心地斟酌著言詞,“老師,這次我去隱秘基地科研,與其他科學家交流,意外發現一種電池的製造方法,可以擁有超高的能量密度。”
“哦,你有什麼新發現?”
“老師,您知道固態電池嗎?”
“固態電池?自然是知道的。固態電池可能是未來電池技術的發展方向之一,包括燃料電池、超級電容器、鋁空氣電池、鎂電池以及我們正常研究的石墨烯電池都是未來電池的發展方向,要看那條路線發展更快、更接地氣了。”
旁邊的宋心怡好奇地問道:“接地氣是什麼意思?”
許虎解釋道:“所謂接地氣,就是在商業化的規模和成本方面都能達到完美的平衡點。首先,使用的材料必須不能是高成本且稀有的。其次,要在各個行業和領域都有實現大規模應用的可能。我們正在研究的石墨烯電池在這方面屬於弱項,目前的石墨烯製備成本還是太高了。”
方逐溪心中鼓掌,老師自己把石墨烯的缺點說出來,比自己來說要好。
許虎又對方逐溪道:“我知道的現在有好幾個公司和研究室也在研究固態電池的技術,他們甚至還推出了一些商用的所謂固態電池了,但其實那些只是半固態電池,逐溪你說的是那種電池嗎?”
“當然不是了。”方逐溪笑了笑,“那種半固態電池和所謂的石墨烯基電池一樣,都是商家用來混淆視聽,製造話題在市場上圈錢的把戲而已。”
“老師,你也知道,固態電池的原理其實和傳統的液體鋰電池相同。傳統的液態鋰電池又被稱為‘搖椅式電池’,搖椅的兩端為電池的正負兩極,中間為液態電解質。而鋰離子就像優秀的運動員,在搖椅的兩端來回奔跑,在鋰離子從正極到負極再到正極的運動過程中,電池的充放電過程便完成了。而固態電池採用不可燃的固態電解質替換了可燃性的有機液態電解質,大幅提升了電池系統的安全性,同時它具有的密度以及結構可以讓更多帶電離子聚集在一端,傳導更大的電流,進而提升電池容量,能夠更好適配高能量正負極並減輕系統重量,實現能量密度同步提升,同樣的電量,固態電池體積將變得更小。”
許虎點點頭,“原理都知道,問題是現在還沒有找到適合充當電解質的固態材料,沒有合適的電解質固態材料,根本沒有辦法實現真正的全固態電池!而新材料的製造與研發又具有偶然性,誰也無法知道什麼時候才會發現這種合適的固態材料。”
方逐溪微笑地看著老師,“老師,我的運氣一直都不錯。”
“什麼,難道你真的發現了這種固態材料?”
“嗯,這種材料是一種複合聚合物,我稱之為ECPE,透過引入高硬度介孔SiO2氣凝膠作為聚合物基電解質的骨架,製造超強增強複合聚合物電解質。它是一種複合電解質,由相互連線的SiO2氣凝膠骨架和高導電交聯PEO基電解質組成。相互連線的SiO2氣凝膠不僅作為強化整個複合材料的強支柱,而且為強陰離子吸附提供了大而連續的表面,從而產生穿過複合材料的高導電通路。”
由於固態電池技術主要是固態電解質的知識,與核融合電池不同,核融合電池是從電池概念根本上進行了重新設計,知識的核心並不是組成的材料,所以系統孵化科技的時候,將固態電池技術的固態電解質的材料知識灌輸給了方逐溪,卻沒有將核融合電池所用材料的製造知識灌輸給他。
許虎教授聽了卻非常驚訝,“這……你什麼時候又去學習了材料學?”
他是越來越不懂這個學生了,似乎是沒有什麼不會的。
方逐溪臉色微紅,解釋道:“這是在基地裡與一個材料學的大牛交流學習的,我們談到電池的時候,他建議可以用這種複合聚合物試試看。”
許虎教授且信且疑,“聽起來好像還行,要不試試看?”
“對,還要試驗過才知道最終的效果。”方逐溪其實知道這種材料肯定行,因為是系統提供的知識,而系統從來沒有讓他失望,這樣估計也一樣。
他小心地看了一眼許虎老師,補充了一句,“這種材料估計比製造石墨烯容易一些。”
“嗯,是肯定比石墨烯容易許多,更接地氣!”許虎眼睛一瞪,“逐溪,我知道你的小心思。放心吧,老師我可不是鉤名釣譽的人,如果你這種複合聚合物真的能製造出全固態電池,那我之前研究的石墨烯電池專案就可以取消了,全力完善這種超級固態電池技術!這種技術比石墨烯電池技術成本要低很多,而且能量密度也很高。”
“老師您不怪我嗎?”
“怪什麼?明明有更好的技術,當然要用更好更適合的技術了,你把老師我看成什麼人了,難道會因為自己研究石墨烯技術就一定明知是不正確的道路都要堅持嗎?”
方逐溪笑了,他知道許虎教授品行高潔,不會在意這種名譽,但當他親口說出來,仍然是非常高興。
如果換了其他一般的教授,這等於將他此前研究的石墨烯技術全盤否定了,就算明知到方逐溪提出的全固態電池技術更好也不會甘心就這樣轉換科研專案的,這涉及到名譽和利益,並不是每個人都能看得開。
但許虎教授就是這樣難得的一個人,所以方逐溪對他非常佩服。
方逐溪想了想,又說道:“好的老師,我們等會就召集科研組幾個教授開會,開始試驗製造全固態電池!許老師你依然是科研組的首席專家。”
“不,這明明是逐溪你提出的技術路線,自然是由你來做首席專家。”許虎知道這是方逐溪補償自己的做法,但他又豈會接受。
方逐溪知道許虎性格,也不勉強,對宋心怡道:“你可以先去我辦公室等我,我要召集其他教授開個會。”
方逐溪帶宋心怡來基地,是想她增加與教授們的溝通,以後公司要用到各種技術,必要時能找他們做顧問。但現在要開技術研討會,宋心怡自然是不適合參加的,就讓她先等等。
宋心怡卻問道:“歐陽菲教授也要參會嗎?”
“她負責腦控技術,這電池專案不參加也行。你想去找她?”
“嗯,放心吧,我和歐陽教授很熟悉,你在隱秘基地科研的時候我經常找她呢,要不然‘奇點義肢’哪有這麼快能推出實用性產品。”
“行,那你去吧。我開完會找你。”
宋心怡離開,方逐溪讓人通知實驗室幾個教授到會議室。
很快,聽說方逐溪回來的田傳宗、廖元瑜和謝龍平幾個教授就來到了會議室,有半年時間沒見,幾人與方逐溪聊了一會家常。
“各位教授,這次叫大家一起開會,主要是關於超級電池專案有了新的進展,”
田傳宗教授點點頭道:“方教授你不在的時候,許虎教授已經在石墨烯電池方面取得了突破,我們幾個已經一起研討過,都認為實現的可能性很高,現在正準備製造電池樣品。”
許虎教授笑道:“幾位教授,石墨烯電池因為原材料太貴,就算研製成功也會造成電池成本太高,想要大規模普及將會非常困難。這次逐溪回來是帶來了更好的技術,比石墨烯電池要好很多,我們大家聽聽他介紹吧。”
“哦?”
幾位教授都十分意外,沒想到方逐溪一回來就推翻了此前的電池研究方向,看著許虎教授的臉色,似乎沒有不愉快,反而還很高興?
他們心中疑惑,但也沒有提出質疑,都想聽聽方逐溪的介紹。
方逐溪將自己的全固態電池的研製方案詳細說了,然後問道:“大家怎麼看?”
與會的幾個教授對固態電池都有基本的認識,自然是知道方逐溪說的很有道理,唯一的問題和關鍵之處,就在於他提出的那種複合聚合物電解質(ECPE)是否真的能充當全固態電池的電解質,效果如何。
對於固態電池來說,合適的固態電解質材料是電池的核心設計內容,這方面說是沒有用的,只有真正地做出來、試驗過,才知道對與不對!
由於方逐溪在此前的腦控技術的科研中,幾乎是以一己之力推出了神經元連結技術,讓大家驚為天人,這次提出使用複合聚合物電解質(ECPE)製造固態電池要比神經元連結技術簡單很多,估計沒問題吧。
田傳宗教授說道:“軍中也有製作複合材料的研究所,我們可以馬上提出申請,方教授的製造方案已經非常詳細,相信很快就能製造出複合聚合物電解質,至於其他的材料我們實驗室自己就可以準備好。”
“準備時間大概要多久?”
“算上材料運輸過來的時間,一週差不多了。”
“那好,我們就定下週開始進行第一次全固態電池試驗!”
方逐溪和教授們又詳細交流了一會技術上的難題,就到了用餐時間,由陳飛安排大家聚餐,順便慶祝半年多沒見重聚了。
宋心怡陪著歐陽菲一起也過來,大家歡聚一堂,但都沒喝酒。
作為科學家,教授們習慣了保持頭腦清醒,一般只有在大的科研專案完成慶功的時候才會喝一點,平時很少喝。
交待了固態電池技術,方逐溪以人工智慧學院的事務需要處理為由,帶著宋心怡離開了惠城基地,往鵬城趕去。
在車上,宋心怡輕輕笑道:“你想知道我和歐陽教授聊了什麼嗎?”
“哦,談了什麼?似乎令你很開心啊。”