赵阳也没急著离开,数据处理完毕后,他依旧待在实验室里,看著那些研究员在各个设备前忙碌。
吴凯教授也看出了赵阳对具体的实验操作过程感兴趣。对於这位解决了他们核心难题的数学天才,吴凯展现出了极大的耐心。
“赵博士,光看数据模型不够直观,要不要也来尝试一下实验操作?”
吴凯笑著朝赵阳问道,“了解一下这些数据是怎么从材料变成电池的。”
赵阳点了点头:“可以。”
吴凯亲自带著赵阳走进了位於走廊尽头的材料製备车间和电池装配室。
他开始给赵阳介绍材料到电池的完整流程。
“这是匀浆机。”
吴凯指著一台正在高速运转的设备。
“我们將合成好的三元正极粉末,按照90:5:5的比例,与导电剂super p以及粘结剂pvdf混合。然后加入n-甲基吡咯烷酮作为溶剂,搅拌成具有特定粘度的浆料。”
“粘度控制在多少?”赵阳看著黑色的浆料问道。
“一般来说会在3000到5000毫帕·秒之间。要是粘度太低,涂布的时候会流淌;而如果是粘度太高,极片表面会开裂。”
吴凯一边解释,一边递给赵阳一套白色的防静电服和手套,“来,试试涂布。”
赵阳穿戴整齐,走到一台小型的实验室级涂布机前。
研究员將搅拌好的浆料倒在铝箔上。吴凯指导赵阳调整刮刀的间隙。
“间隙设定在120微米,保证烘乾后的面密度一致。匀速拉动。”
赵阳將双手放在操作杆上。高达18点的体魄让手非常稳定,他没有像新手那样出现手抖或者用力不均的情况。
伴隨著平稳的机械滑动声,刮刀在铝箔上推过,留下了一层厚度极其均匀、表面平整如镜的黑色涂层。
旁边负责涂布的研究员看了一眼,眼中闪过一丝惊讶。这种平整度,通常只有熟练工才能做到。
旁边的吴凯教授也是惊讶的看著赵阳。
“没想到赵博士在实验操作上也有这样的天赋!你做的这么好,一般得半年以上熟练工才能做到啊!”
赵阳笑著摇了摇头。
“我天生手比较稳而已。”
“哈哈,谁说赵博士你骄傲的,这不是很谦虚嘛!”
吴凯笑著看著赵阳,赵阳也笑著摇了摇头。
旁边的极片经过真空乾燥箱烘烤、辊压机压实,最后被冲裁成直径14毫米的小圆片。
“走吧,我们去下一个地方。”
说著吴凯带赵阳进入了充满高纯氬气的手套箱操作间。
“鋰金属对水分和氧气极其敏感,组装必须在手套箱內进行。水氧含量严格控制在0.1ppm以下。”
赵阳將双手伸进手套箱的厚重橡胶手套里。
按照吴凯的指示,他拿起镊子,依次將正极片、聚丙烯隔膜、鋰金属负极片放入cr2032扣式电池的底壳中,滴入適量的电解液,盖上垫片和弹片,最后用封口机压紧。
一连串的动作,赵阳只看了一遍演示,操作起来便没有任何多余的废动作。他的超级视觉能够清晰地判断出每一滴电解液的浸润程度,確保没有任何死角。
吴凯看著赵阳装配出的十几个完美的扣式电池,眼神之中满是惊嘆。
“真厉害啊!赵博士!”
“小事而已。”
赵阳笑著摇了摇头。
“行了,赵博士,验证你说的数据,还需要一点时间,你在实验室自便就行,我还要忙。”
吴凯朝著赵阳说到。
“嗯。”
赵阳点了点头。
三天后。
第一批按照赵阳模型参数,在共沉淀阶段掺杂了定量铝元素的高镍三元扣式电池,正式下线。
这批电池被批量接入了实验室靠墙的一排电池测试柜中。
为了加快验证速度,实验室没有採用常规的0.1c慢充慢放,而是直接採用了1c的高倍率充放电协议进行加速老化测试。
电压上限设定为4.3v,下限设定为2.8v。
测试通道启动,绿色的指示灯在测试柜上密集亮起。
数据开始通过区域网,源源不断地传回分析室的主控电脑上。
隨著时间推移,充放电循环不断累加。
结果比所有人预想的还要好。
未掺杂的基准对照组电池,在经歷100次1c高倍率充放电循环后,由於晶格结构的持续微裂和相变,容量保持率已经跌到了84%,衰减曲线呈现出明显的拋物线加速下降趋势。
而按照赵阳的数学模型进行铝掺杂优化的实验组,容量保持率稳稳地停留在96.2%。
研究员將几颗循环后的电池送入手套箱进行破坏性拆解,取出正极片,用dmc(碳酸二甲酯)洗去表面残留的电解液后,送入了x射线衍射仪(xrd)中。
半个小时后,xrd的衍射图谱列印了出来。
图谱上,代表层状结构的(003)晶面衍射峰依然尖锐且强度极高,而代表岩盐相杂质的特徵峰几乎观察不到。
(003)与(104)的峰强比远大於1.2,这在晶体学上是层状结构保持完整的铁证,证明材料没有发生向非活性岩盐相的不可逆转变。
物理化学数据,印证了赵阳在计算机里推导出的数学流形映射结果。
吴凯手里拿著那份检测报告,眼神之中露出强烈的兴奋。
困扰了他们整个核心研发团队整整三个月的核心材料寿命难题,被这个十八岁的年轻人,在短短几天內彻底攻克了。
“赵博士!真的太谢谢你了!”
吴凯转过身,眼神之中全是激动。
赵阳笑著摇了摇头。
“食君之禄,担君之忧,这是我该做的。”
毕竟,赵阳来这里,可不是为了做慈善的。
寧德时代给赵阳开出的是最高级別的特聘专家合同。合同的条款极其严密且丰厚。
首先是严格的保密协议,实验室的所有原始数据、配方参数绝对不能外泄给任何第三方商业机构。
作为对等条件,寧德时代每个月向赵阳的个人帐户支付五万元人民幣的固定底薪。这在2009年,对於一个不需要坐班打卡的技术顾问来说,绝对是行业內的天价。
除此之外,合同中还规定了极其细致的绩效奖金条款。
第194章 电池实验
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