頂點小說 > 大國院士 >第二百三十七章:解決鋰枝晶難題的關鍵
    能解決鋰電池中的鋰枝晶問題,證明這條思路和理論是完全沒有問題的。

    但是于振研究員製造出來的人工sei薄膜卻沒有達到理想中的效果,這引起了徐川的好奇和深思。

    在他的推測中,這種問題不應該出現。

    鋰枝晶問題本就是析鋰問題的一部分,如果鋰枝晶問題能被解決的話,那麼析鋰問題也應該能得到解決,或者至少能得到一部分的解決。

    然而手上的檢測結果卻告訴他,析鋰問題並沒有得到解決,甚至更加對嚴重了。

    這讓徐川有些百思不得其解。

    ......

    盯着手中的檢測結果,徐川認真的翻閱的起來。

    從數組對照實驗來看,應用了這種新型人工sei薄膜的鋰離子電池,對照原本的鋰離子電池,負極析鋰的效率更高。

    如果原先的鋰離子的庫倫效率在99.94%~99.96%區間的話,那應用了新型人工sei薄膜的鋰電池,庫倫效率降低到了99.91%~99.2%左右。

    別看只有零點零三、四左右佔比,但實際上,它對於充電循環次數的影響極大。

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    “有意思,到底是什麼原因造成了這個問題?”

    看着對照實驗的表格數據,徐川摸着下巴思索着。

    上輩子他可沒有聽說過這個問題,這種新型人工sei薄膜也廣泛的應用到了社會各界。

    這說明這個問題已經是解決了的。

    他很相信自己的記憶力,對於這種重要的東西,哪怕重生過一次,也過了好些年的時間,也不可能記錯什麼。

    “是實驗步驟出了問題,還是說材料出現了問題?”

    盯着對照數據,徐川將一個個猜測排除,最終留下了兩個可能性最大的想法。

    .......

    “樊師兄,麻煩給我準備幾組製造這種人工sei薄膜的材料。”

    思索了片刻,確定心中的想法後,徐川起身吩咐道,他準備自己親自動手做一下實驗。

    畢竟數據看的做多,也沒有自己動手來一次感悟的更深。

    他有預感,這個問題可能並不是很複雜,但如果找不到關鍵節點,怎麼實驗都不會搞定。

    ......

    sei薄膜,指的是液態鋰離子電池首次充放電過程中,電極材料與電解液在固液相界面上發生反應,形成的一層覆蓋於電極材料表面的鈍化層。

    這種鈍化層是一種界面層,具有固體電解質的特徵,是電子絕緣體卻是li+的優良導體。

    電解液中的li+離子可以經過該鈍化層自由地嵌入和脫出,因此這層鈍化膜被稱爲“固體電解質界面膜”,英文單詞solidelectrolyteinterface,縮寫sei。

    這就是sei膜的由來。

    但天然形成的sei膜並不穩定,自發形成的界面質量差,難以控制li+離子的沉積的態,會導致電池短路、析鋰嚴重、爆炸、起火、自燃等各種問題。

    因此在電池製造的時候,研究員就想辦法人工製造了一種sei膜,用來代替天然sei膜,起到穩定鋰電磁、擴大電池容量、提升電極的循環性能和使用壽命等幫助。

    經歷了幾十年的發展,目前的人工sei膜的種類很多,使用的材料也不盡相同。

    比如氧化亞硅、乙酸甲酯、三氧化二鋰等等。

    不同的負極材料及不同的電解液需要配套不同的人工sei膜。

    所以這是個很龐大,且很獨立的市場。

    徐川瞅準的也是這一點。

    因爲它能繞過其他國家或者研究所的專利。

    一種新型的人工sei薄膜,如果能解決鋰枝晶、析鋰等問題,那麼它就能發展出獨一無二屬於自己的專利。

    且別人根本就無法忽視。

    畢竟目前大家使用的電池容量都差不多,而新電池的容量翻倍的話,你不用,別人用了就會搶佔所有的市場。

    畢竟相同的價格,別人的續航能翻一倍,誰都知道該怎麼選擇。

    除非你能自己研發出來。

    但是這種可能性太小了,真要那麼容易,早就弄出來了。

    ......

    花費了幾天的時間,徐川親手製造了一些人工sei薄膜,並應用到了新電池上做出測試實驗。

    測試結果如之前于振研究員製造的sei膜一樣,鋰枝晶問題得到了解決,但析鋰和鋰沉積問題依舊存在。

    這讓徐川確定了並非實驗步驟有問題,那麼剩下的就只有材料了。

    “是人工sei材料有問題嗎?”

    看着實驗室中正進行充放電循環測試的電池,徐川的目光彷彿猶如透視一般,深入了鋰電池中,看到了正在不停搬運鋰離子的負極薄膜。

    “不,這種人工sei膜沒問題,我曾經拆開檢測過市面上的鋰離子電池研究過,這種成熟的商業用品不可能有缺陷。”

    “如果是這樣的話,那麼導致鋰離子出現析鋰、鋰沉積等問題的原因,可能出現在電解液中。”

    “或許是電解液出現了問題,可能是電解液與人工sei膜並不匹配導致的。”

    腦海中,一項項的信息在不斷的被剖析,利用未來二十年的眼光,徐川在不斷的迅速排查着問題。

    人工sei材料有問題這一選項被他直接排除。

    這就是他的優勢。

    如果是其他的研究所或者實驗室,絕對會將目光繼續鎖定在人工sei上,認爲它不完善,會想盡辦法繼續改進。因而浪費大量的時間和精力。

    但徐川不同,他是站在巨人的肩膀上展望未來,那些地方有問題,他可以憑藉先知般的經驗來直接排除。

    而其他實驗室或研究所,即便是懷疑可能是電解液出了問題,也不敢像他一樣這般確定。

    .......

    確定問題並非出自人工sei薄膜上後,他迅速找來了這種新電池使用的電解液。

    鋰離子電池的電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配製而成的。

    川海材料研究所使用的電解液,是市場上很常見的種類。

    主要由環狀碳酸酯、碳酸乙烯、二氟草酸硼酸鋰等材料構成,此外還有一些其他的添加材料。

    其中環狀碳酸酯是一種性能優良的有機溶劑,可溶解多種聚合物,是鋰電池中最常見的一種有機溶劑。

    而碳酸乙烯則是一種不可或缺的添加劑,它添加到電解質中可以顯着的提高電池性能。