材料領域的數學計算模型,其實並不罕見。
或者說,在如今的材料學,無論是化學材料領域還是物理材料領域,亦或者是生物材料學等各種複合的領域中,透過數學模型來計算各種交叉反應以及最佳化實驗步驟早就不是一件稀奇的事情了。
川海材料研究所的化學材料模型,是徐川早些年研究人工SEI薄膜的時候專門建立起來的東西。
但隨著各種可控核聚變工程等各種‘大專案’的開展,別說這個化學材料模型了,就是川海材料研究所都快被他忘的差不多了。
沒想到這一次的鋰硫電池突破,似乎和被他遺忘的化學材料模型有關。
看著報告檔案上的資料和資料,徐川饒有興趣的抬起頭,看向樊鵬越,開口道:“和我詳細聊聊你們最後解決硫材料問題的方法和過程吧。”
雖然這些東西在郵箱中有發,但他來的比較匆忙,沒時間細看。
樊鵬越點了點頭,咳了一下清了清嗓子開口道。
“鋰硫電池的突破,主要點在於硫的一種同素異形體的發現。”
“在無數次的實驗中,鋰電池研發部門一名叫做曹毅然的科研人員試圖將硫和碳奈米材料結合起來,進而限制硫在電解質中危險效應。”
“實驗雖然沒有成功,但卻意外的在實驗電池中發現了一種硫結晶。”
“這種硫結晶是一種硫單質,叫做‘單斜伽馬相硫’,是硫的同素異形體之一。”
“一開始的時候也沒人在意,畢竟鋰硫電池中的硫化合物形成是很常見的事情,硫的同素異形體雖然少見,但並不是不可能形成。”
“直到後續的充放電實驗進行時,透過大資料分析工具才發現,這種‘單斜伽馬相硫’竟然不與碳酸鹽電解質反應,可以消除了形成多硫化物的風險......”
樊鵬越簡單的解釋了一下起因經過,徐川微蹙著眉頭,有些詫異的問道:“如果我沒記錯的話,‘單斜伽馬相硫’在在95°C下的環境中並不會穩定的存在吧?”
硫的同位素和同素異形體很多,‘單斜伽馬相硫’就是同素異形體中的一種。
這種同素異形體並不是什麼新的發現,早在上個世紀開採石油的時候,科學家就在天然的原油礦中發現了這種物質。
不過對於材料學來說,每年發現或在實驗室中合成製造出來的新物質何止成百上千。
別的不說,硫的同素異形體已經發現和命名的就多達幾十種,一種早就發現過的硫結晶,自然很難引起科研人員的注意力。
不過後續的發現,它不與碳酸鹽電解質反應,可以消除了形成多硫化物風險的價值足夠值得投入資金建立專案進行研究了。
正如徐川所預料的一般,沙發對面,樊鵬越點了點頭,開口說道。
“的確,‘單斜伽馬相硫’的穩定性的確是個很大的問題,但是它的價值足夠值得投入資金建立專案進行研究了。”
“因此後續鋰硫電池研究部建立了一個專項小組,對‘單斜伽馬相硫’進行深入化的研究,瞭解它在室溫下保持穩定的單斜晶硫生成背後的確切機制。”
徐川點點頭,沒有說話繼續聽著。
這才是傳統材料實驗室的正常研發步驟之一,透過實驗累計資料,發現異常,針對性檢查,確認有無價值,無價值就排除,有價值就後續再進行投入。
對面,大師熊則繼續簡略的解釋著:“不過尋找‘單斜伽馬相硫’室溫穩定的機制很難,到現在都沒什麼進展。”
“而解決這個問題的核心,在於材料計算模型。”
頓了頓,樊鵬越喝了口水潤了下嗓子,接著道:“在‘單斜伽馬相硫’發現後,按照研究所的傳統習慣,我們將它的各種性質和屬性資料錄入進了你之前建立的那個化學材料計算模型裡面。”
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