一群学历最低硕士,平均年龄比程时大了十岁的研究员们围着程时,默默等他说话。
其实心里都在念一句话:这么个大二学生,懂个屁。
浪费我们的时间。
程时说:“我想知道提高能量密度的瓶颈是什么?”
那边面面相觑:嘶,诶,这小子还真懂一点,一句话就戳到了点子上。
项目组长含糊地说:“国产的正极材料实际容量仅达理论值的60%。”
程时微微点头:“国产氢氧化镍的理论容量大概是289mAh/g。所以,现在实际容量只有大概170mAh/g。”
项目组长越发惊讶坐直了身体,说:“负极的利用率不足50%。”
程时:“嗯,传统镉电极活性物质的利用率是不高。”
项目组长:“电解液的离子电导率也不理想,特别是在极端温度场景下。”
程时:“低温电解液在超低温下会结冰,克服这个有点难。但是高温的温域完全可以拓宽。那就是先从高温开始。”
吕将军:“好了,考验完了,直切正题吧。程时同志很忙。我叫你们准备的录音机准备了吗?”
组长忙叫人打开。
程时:“那我们就按照你刚才提问的顺序一项一项说。我先明确一下。我知道的都是理论,具体怎么去实施,完全要靠你们自己。”
组长点头:“明白。”
程时:“先说正极材料改性。想要提高国产氢氧化镍的实际容量,只要引入钴掺杂技术。使氢氧化镍晶粒细化至100nm以下,电导率就能提升3倍。”
组长问:“原理呢?”
高学历知识分子就是这样子的。
不管你跟他说什么,他都要问为什么。
哪怕是学车的时候,叫他倒车入库的时候对准三点,他都要问为什么,什么原理。
虽然这样可以不被轻易蒙骗,以后还能举一反三。
但是有时候确实让人挺无奈的。
程时说:“这个详细解释起来就比较复杂了。简单地来说,钴掺杂是通过结构优化-导电网络构建-动力学调控的三重机制来解决氢氧化镍在镉镍电池中的容量瓶颈。结构优化包括晶体结构优化与活性位点暴露。”
“还能抑制不可逆相变。因为在充电过程中,β-Ni(OH)₂易转化为γ-NiOOH并伴随体积膨胀,导致结构坍塌,而出现利用率下降。而钴掺杂通过晶格应力调控和在充电时形成氧化态稳定性更高的Co³⁺,达到电荷平衡,来抑制结构变化。”
“钴还能在氢氧化镍颗粒表面形成连续导电网络。同时能优化电子传输路径,增强离子传导。拓宽质子通道,加速氢氧根扩散。优化氧化还原反应动力,增强高温稳定性。其中任何一个展开,都是一篇论文,我就不在这里详细叙述了。”
组长:“实现途径呢?”
程时:“化学共沉淀法,比如硝酸镍与钴盐混合沉淀。在国产设备上就可实现均匀掺杂,但是成本会比纯镍材料增加。”