目前市面上有三種主流類型的固體電解質(zhì),分別為:聚合物、氧化物,、硫化物這三大類,。
在這三類中硫化物固體電解質(zhì)的發(fā)展?jié)摿薮螅浞诸愊碌娜蚧锔菬衢T研究方向,。
而秦風(fēng)所制作的固體電解質(zhì)卻是氧化物分類下的非晶態(tài)LiPON型,。
非晶態(tài)LiPON型固體電解質(zhì)也叫做固態(tài)薄膜電解質(zhì)。
固態(tài)薄膜電解質(zhì)雖然上限數(shù)據(jù)沒有硫化物的高,,但也能做到基本持平,,不會(huì)被拉下多少,。
并且固態(tài)薄膜電解質(zhì)的穩(wěn)定性安全性上是在全分類中排名數(shù)一數(shù)二的。
在遇到劇烈刺激的情況下并不會(huì)像硫化物一樣冒出刺鼻的黃煙然后自燃爆炸,。
相反固態(tài)薄膜電解質(zhì)會(huì)安安靜靜的自己完成放電工作,,將危險(xiǎn)扼殺在搖籃中。
不過固態(tài)薄膜的制作工藝繁瑣且成功率低下,,導(dǎo)致推廣應(yīng)用困難,。
而秦風(fēng)使用的制作方式只能夠解決掉成功率低下的問題,工藝繁瑣的問題依舊沒有解決,。
對(duì)于秦風(fēng)來說,,這個(gè)問題能夠分分鐘解決掉,但他并不想解決,,不是不愿意,,而是沒必要。
這份固態(tài)金屬鋰電池的技術(shù)屬于科技封鎖時(shí)期誕生的產(chǎn)物,,很多地方的制造工藝上并沒有和現(xiàn)在的有差別,。
若是秦風(fēng)選擇使用更新更好的技術(shù),就得需要重新設(shè)計(jì)工業(yè)制造方面的流程,。
況且以現(xiàn)代工業(yè)還不一定能將更換部分所需要的設(shè)備生產(chǎn)出來,,這種吃力不討好的事情秦風(fēng)才懶得做。
直接用未來成熟又能兼顧現(xiàn)代工業(yè)的技術(shù)它不好嗎,?省心省事省力,。
至于工藝問題和成功率問題,秦風(fēng)相信以固態(tài)金屬鋰電池的性能碾壓下,,這些問題都不算是問題,。
這些工藝復(fù)雜的問題頂多只會(huì)影響到制造成本上,在性能碾壓的情況下,,成本略高的情況下也一定會(huì)有很大的市場(chǎng),。
按照意識(shí)空間中練習(xí)的步驟,秦風(fēng)將初步溶解完成的材料一一涂抹擺放整齊,。
隨后將其放入鍍膜系統(tǒng)當(dāng)中,,進(jìn)行加工合成。
在儀器系統(tǒng)的操作面板上,,秦風(fēng)將參數(shù)一一設(shè)定確認(rèn),,再三確認(rèn)無誤后便按下啟動(dòng)按鈕。
隨著儀器的啟動(dòng),,秦風(fēng)便開始下一步制作計(jì)劃,。
其實(shí)按正常情況來說,秦風(fēng)需要守在儀器前,,等待加工結(jié)束,。
但秦風(fēng)在意識(shí)空間中做了不知道多少次實(shí)驗(yàn),,最后結(jié)果都是成功。
如果出現(xiàn)失敗情況,,無非就兩種情況,,這臺(tái)設(shè)備有問題,又或者是材料方面有貓膩,,才導(dǎo)致失敗,。
而且在這干等著也浪費(fèi)時(shí)間,不如去干點(diǎn)有意義的事情,,比如解決電池其他部位的問題,。
除了核心部件固態(tài)電解材質(zhì)外,固態(tài)金屬鋰電池還有兩個(gè)十分重要的地方,。
電解質(zhì)與電極之間的界面和金屬鋰負(fù)極與電解質(zhì)的反應(yīng),。
這兩項(xiàng)問題才是電池的發(fā)展最大問題,秦風(fēng)交給老爸的論文中便是提出如何解決這兩項(xiàng)問題的,。
不過當(dāng)初上交的屬于閹割版,,只提供了一個(gè)思路方向,并沒有將核心內(nèi)容完全展示,。
秦風(fēng)按照制作流程很快便將難點(diǎn)部件給一一制作出來,。
看了看時(shí)間事先制作的固體薄膜電解質(zhì)也應(yīng)該快要完成。
秦風(fēng)將部件提前放入干燥氬氣手套箱中,,隨后回到鍍膜系統(tǒng)儀器前,,果然此刻正在進(jìn)行最后的散熱降壓緩解。
隨著隔離倉上的紅燈轉(zhuǎn)為綠燈,,示意可以打開進(jìn)行轉(zhuǎn)移材料,。
秦風(fēng)屏住呼吸,迅速將其打開取出倉內(nèi)已經(jīng)完成的固體薄膜電解質(zhì),。
在取出后,,秦風(fēng)用最快的最穩(wěn)的速度再將其放入手套箱中,并且去除水氧含量,。
這一項(xiàng)步驟屬于這個(gè)工藝中的難點(diǎn),,如果讓剛剛完成的固體薄膜電解質(zhì)在空氣中多呆一會(huì),,在空氣中的水和氧會(huì)導(dǎo)致其活性降低,。
因此秦風(fēng)需要以最快最穩(wěn)的速度將他放入手套箱中進(jìn)行進(jìn)一步的處理制作。
放入手套箱后的下一個(gè)步驟就是需要檢查固體薄膜電解質(zhì),。
雖然秦風(fēng)在在意識(shí)空間中練習(xí)了數(shù)百次這套動(dòng)作,,已經(jīng)到了行云流水穩(wěn)定不會(huì)錯(cuò)的地步。
但中間會(huì)不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤誰也說不好,,因此得進(jìn)一步的檢查,,確認(rèn)沒有問題后才能進(jìn)行與其他部位進(jìn)行拼裝結(jié)合,。
經(jīng)過電化學(xué)掃描后確認(rèn)沒有任何問題,秦風(fēng)便開始制作第二批固體薄膜電解質(zhì),。
由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的儀器設(shè)備緣故,,不能一次性將一枚電池所需要的電解質(zhì)給全部做完。
得需要進(jìn)行分批制作,,最后再進(jìn)行整合連接,。
按照第一批出產(chǎn)的量來計(jì)算,秦風(fēng)估計(jì)再做個(gè)兩批應(yīng)該就能夠滿足一枚18650電池規(guī)格的需要,。
經(jīng)過數(shù)小時(shí)的制作等待,,秦風(fēng)終于將所有部件材料完成。
接下來就是在手套箱中進(jìn)行拼裝,,這個(gè)過程五六分鐘便搞定了,。
到這固態(tài)金屬鋰電池便算是做好了,只不過是一個(gè)沒有外殼的電池,。
固體薄膜電解質(zhì)在有保護(hù)后便可以從手套箱中取出,,隨后將組合好的核心部分放入18650規(guī)格的外殼中。
在做好填充封閉后,,一枚三無固態(tài)金屬電池便誕生了,。
帶著這枚剛制作好的電池秦風(fēng)來到旁邊的測(cè)試區(qū)域,準(zhǔn)備開始進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的測(cè)試,。
而第一步就是充能放電,。
按照目前手中這枚電池的能量密度計(jì)算,其中容量大約在7000毫安至7300毫安之間,。
以實(shí)驗(yàn)室的快充設(shè)備來看,,大概要六七分鐘左右才能將其充滿電。
秦風(fēng)將電池放入快充設(shè)備后,,便將防爆板關(guān)上,,隨后啟動(dòng)快充。
在等待充電的期間秦風(fēng)開始制作第二批電池的準(zhǔn)備,。
為電池充電的時(shí)間很快便過去了,,秦風(fēng)回到快充設(shè)備前,在面板上顯示著輸入電量已經(jīng)有7200毫安了,。
看來制作工藝還是十分完美的,,快要趕上極限數(shù)據(jù)了。
相比較于特斯拉使用的18650鋰電池,,秦風(fēng)這款三無電池的電池容量已經(jīng)超過其兩倍有余,。
不過秦風(fēng)并沒有取下電池,而是直接啟動(dòng)一系列的電池檢測(cè)程序,。
除了擠壓刺穿這種破壞性的測(cè)試沒做之外,,其他各種環(huán)境全部折騰了個(gè)遍,。
最終秦風(fēng)也拿到了一份電池的初步報(bào)告成績(jī)。
固態(tài)金屬鋰電池的能量密度能夠達(dá)到600Wh/kg,,其中電池每克毫安能夠達(dá)到165mAh/g,。
而充放測(cè)試的結(jié)果無法直接獲得,但從固態(tài)薄膜電解質(zhì)的降解率來推算其沖放次數(shù)能夠達(dá)到一千次左右,。
并且達(dá)到一千次極限沖放后電池也不會(huì)報(bào)廢,,而是內(nèi)部容量會(huì)下降至原來的百分之三十左右。
只有繼續(xù)使用超過一千三百次后才會(huì)徹底報(bào)廢,。
霜木凌
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