四百多g的实验数据,包含了大量的冗余信息和实验误差產生的噪音数据,直接查看,太浪费时间。
运行脚本。
脚本在后台自动剔除那些无效的空值和超过標准偏差三个sigma的异常值点。
在等待数据清洗的过程中,赵阳打开了系统自带的pdf阅读器,调出了几本关於固体化学和电化学的英文原版教材。
他的化学水平虽然达到了lv3,但这个等级主要是依靠自由经验提升起来的。
事实上,关於化学方面的知识和书籍,他在大学的时候,就没看过几本,基础知识还是很缺乏的。
三元材料晶格缺陷理论,他需要临时抱佛脚,將这些最基础的概念先进行基本的学习。
179的智商配合过目不忘技能,再加上lv3级別的化学等级,让他的学习化学基础知识的速度,远远超过普通人。
屏幕上的pdf页面以两秒一页的速度快速翻动。
“鋰离子在层状结构中的脱嵌机制……”
“镍离子与鋰离子的阳离子混排效应……”
“氧空位的生成与相变过程……”
大量的化学专有名词和反应方程式被拓印在赵阳的脑海之中。
两个小时后。
后台的数据清洗脚本运行完毕。原本四百多g的杂乱数据,被压缩成了八十个g的高质量结构化数据表。
赵阳关闭了pdf阅读器。
他调出python环境,导入了numpy和自己编写的一个高维矩阵运算库。
看著屏幕上那些庞大的实验数据。
迅速对实验进行归类,各种数字在赵阳脑海之中闪过,以赵阳lv5级別的数学等级,此时他的大脑开始下意识的构建数学模型。
“传统的偏最小二乘回归法无法处理这种非线性曲面。需要引入流形学习的方法。”
“將镍、鈷、锰的元素配比作为三维基底,引入烧结温度和电解液添加剂作为附加维度参数。构建一个五维的拓扑空间。”
赵阳在键盘上快速敲击。
一段段极其复杂的数学建模代码在编辑器中生成。
“通过等度量映射算法,保持数据在高维空间中的测地距离不变,將其降维到低维的二维平面上。寻找电化学性能衰减速率与降维后坐標点的映射关係。”
整个周末。
赵阳除了出门晨跑和吃饭之外,几乎没有离开过那台电脑。
通过自己超强的数学水平,赵阳在这批看起来毫无规律的化学实验数据中,硬生生地辟出了一条数学规律的道路。
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周日晚上十点。
最终的数据跑批结束。
电脑屏幕上弹出了一张带有热力分布的三维曲面图。
在图表的中心偏左下角的位置,出现了一个极其明显的红色深谷区域。
这就是数学模型下材料结构最稳定、循环衰减率最低的理论最优解区间。
赵阳看著这个区域的坐標参数。
“镍含量偏高,鈷含量被压低……这说明他们在单晶颗粒的高镍方向上走偏了,或许可以引入少量的铝元素或者特定的鈦掺杂来稳定晶格的结构坍塌。”
赵阳將模型生成的参数结果导出。
周一上午八点半。
一辆黑色的奥迪商务车准时停在了燕京林业大学的教职工公寓楼下。
赵阳背著单肩包,走出大楼,拉开车门坐了进去。
车辆启动,朝著位於亦庄经济技术开发区的寧德时代燕京研发实验室驶去。
一个小时后。
赵阳走进了一栋安保严格的研发楼。在经过了身份登记和更换防静电工作服的流程后,他被工作人员带进了二楼的一间大型数据分析室。
吴凯教授和七八个穿著白大褂的化学材料研究员已经等在了那里。
看到赵阳进来,吴凯快步走上前。
“赵博士,周末休息得好吗?数据看得怎么样?”
吴凯问道。
赵阳没有客套,直接走到会议桌的主位前,从单肩包里拿出昨天列印出来的那份厚厚的数据模型分析报告,平放在桌面上。
“数据结构很清晰。”赵阳看了一眼周围眾人。
“模型我已经建好了,並且对你们过往三个季度的实验数据进行了大概处理。”
赵阳打开报告的第一页,指著上面那个热力曲面图。
“你们目前重点攻关的高镍ncm材料,在烧结温度超过850度时,出现的容量跳水,根本原因並不是你们猜测的电解液副反应。”
赵阳的语气冷静且篤定,直接拋出了一个顛覆实验室原有认识的结论。
“根据我的流形映射模型显示,这是由於在充放电循环中,晶格內部发生了微观应力的极度不平衡,导致了微裂纹的產生。你们在尝试提高能量密度的过程中,方向出现了偏差。”
听到赵阳的话,包括吴凯教授在內,周围实验室的眾人,眼神之中都露出了惊讶。
那就是晶体结构的问题?
吴凯教授几人问道。
一个三十多岁、主要负责电解液配方的研究员忍不住开口问道:“赵博士,我们之前做过截面的扫描电子显微镜测试,並没有在早期循环中观察到明显的裂纹。我们一直认为是在高电压下,电解液氧化分解导致cei膜持续增厚,消耗了活性鋰离子。”
赵阳看著他平静的说到。
“扫描电子显微镜只能观察到宏观的物理断裂。你翻到报告的第四页,看这组电化学阻抗谱的数据擬合。
电荷转移阻抗在第20次循环后呈现指数级上升,这表明內部的电子传导网络已经开始受损,微裂纹在纳米尺度就已经形成,切断了內部的导电通路。这早於宏观裂纹的出现。”
这组严密的数据逻辑,让那个研究员哑口无言。
吴凯教授推了推眼镜,神色变得异常严肃。他是顶尖的材料学家,赵阳的数据模型让他看清了之前一直被忽视的盲区。
“赵博士,既然找到了癥结,你的模型有没有给出优化方向?”
吴凯问道。
“有。”赵阳翻到报告的最后一页。
“降低目前的烧结温度至825度到835度区间。同时,在合成前驱体的时候,引入摩尔分数为1.5%到2%的铝元素,或者特定的鈦进行体相掺杂,用来稳定晶格的结构坍塌。具体的坐標参数区间,我已经全部列在表格里了。”
吴凯没有任何犹豫,立刻转头对身后的研究团队下达指令。
“立刻按照赵博士给出的参数配比,去合成车间准备两批新的前驱体。一批加铝,一批加鈦。下午就进高温炉烧结。明天一早装配扣式电池进行电化学测试!”
实验室的运转效率极高,眾人迅速散开,开始准备实验。
实验的验证需要物理时间。前驱体的共沉淀、高温固相烧结、极片的涂布和烘乾,最后装配成电池,这些步骤无法省略。
第193章 进入团队
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