我的學習群裡全是真大佬 第580章

作者:胖胖的小橘

此時,李東穿著白色的實驗服,戴著護目鏡,站在手套箱前面。

他的6名助手也已經到齊了。

李東拿起點名冊,挨個點名。

“周馳。”

“到!”

“你是做層狀氧化物正極的?”

“是的,李東教授。”

“好,那你負責手套箱內的稱量和混合,球磨的引數我會告訴你的。”

“何潤之,秦佳……”

隨後,李東又挨個點了剩下人的名字,然後安排了工作。

分工完畢以後,李東朝著直播鏡頭笑著說道。

“中科大的同學們,大家好,我是李東。”

“今天這節公開課呢,可能大家還不知道我要做一個什麼樣的實驗。”

“大家都知道,現在我們用的電池都是鋰離子電池吧?”

“所以也就知道它裡面的液態電解液有一個很大的問題,就是它可燃。”

“而我這一次做的實驗,就是想找到一種固態的材料來代替液態電解質。”

李東說到這裡的時候,有懂行的人已經清楚李東要幹嘛了。

全固態電池?

但他們心裡都冒出了同一個疑問。

難道李東教授已經解決了固態電解質在空氣中不穩定的問題了?

要知道,這個問題可難住了很多國家級專案的負責人啊。

全球從日本的豐田、三星SDI,再到寧德時代無數科研機構和企業都在往這方向上砸錢,想解決這個問題。

甚至有一些學生還知道,中科院的陳立泉院士現在正親自帶領一個國家重點研發計劃專案組,專門做的就是解決硫化物固態電解質的空氣穩定性問題。

之前大家不是說,李東教授這一次是啟發式教學實驗嗎?

怎麼就變成了這個前沿問題了?

而且……李東教授還想一堂公開課就想搞定這個?

要不是因為大家出於對諾貝爾獎得主和菲爾茲獎得主的尊重來說的話。

恐怕現在直播間就已經把李東噴成篩子了。

然而李東卻沒有再過多的解釋,他已經開始分配任務了。

“周馳,你先稱取Li2S和P2S5,按摩爾比7:3混合。”

“注意啊,P2S5要最後加入,加入之後立刻密封球磨罐。”

“然後再單獨稱取Sb2S3和LiCl。Sb2S3的量按P位30%的取代比例折算,LiCl按化學計量比加。”

“最後加入極少量的Li2O,這個量我待會會告訴你。”

“球磨引數按照……略”

要知道這兩天,李東在科學島,雖然沒有親手做過材料合成的實驗。

但唐越在帶他參觀實驗室的過程中,就已經很詳細地介紹了PODLD和MBE系統的操作邏輯。

以他現在的基礎屬性,理解起來自然是一點問題都沒有。

當然,如果讓他上手操作,可能還差一些火候。

但是現在不是有牛馬可以指揮嗎?

所以李東這一串操縱指令下的很準確,語速也不快,沒有給人很強的壓迫感。

那些不是材料專業的學生,在看直播的時候,只覺得李東教授好專業呀,安排的有條不紊地。

每一步該做什麼?該注意什麼?用什麼引數都說的清清楚楚的。

而那些真正學材料的學生們,感受就更加的明顯了。

剛才李東教授說的這些引數,還有操作流程,放在傳統的硫化固態電解質的製作流程裡,都是常規操作。

但是在這個常規的操作裡,有幾個地方他們卻看不懂,教科書上也沒教。

比如那個Sb2S3的30%取代比例。

通常在硫銀鍺礦體系裡做陽離子取代,取代量一般不會超過10%到15%,因為過高的取代量會破壞Argyrodite的晶體結構。

但李東給出的卻是30%。

這是什麼原理?

材料的結構不會崩壞嗎?

還有那個極少量Li2O。

在硫化物體系裡引入氧元素,按照常規思路來看,幾乎等於自找麻煩。

因為氧的電負性遠高於硫,引入之後很容易在晶格中形成區域性的氧化物析出相,反而會降低離子電導率。

但李東偏偏要加。

此時周馳正按照李東的指令,在手套箱裡操作著。

但他的心裡和這些學材料的同學想法是一樣的。

他也不懂啊。

不過他有一個長處,就是既然在做別人的助手,那隻管執行就行了,不懂的下來再問。

所以他並沒有停下手裡的工作,而是按照李東的指令將Sb2S3的粉末加入球磨罐。

可就在這時他腦子好像被什麼東西敲了一下,瞬間感覺自己的思路清晰了不少。

一個理論就這麼水靈靈的出現在了他的腦海裡。

軟硬酸鹼理論!

要知道硫化物電解質中的P5+是硬酸,容易被水中的硬鹼,O2?攻擊,從而導致P-S鍵斷裂,釋放出H2S。

而,Sb3+是軟酸。

如果用軟酸去代替硬酸,水分子中的硬鹼就失去了優先的攻擊目標。

這樣P-S的骨架被拆解的速度就會大幅的降低。

所以30%的取代量看起來特別激進,但如果晶體結構能夠容納這個比例的Sb3+的話,那空氣穩定性的提升將是革命性的。

他一下子就想通了李東這一步的目的。

“那那個極少量的Li2O呢?”

周馳藉助著現在清晰的思路試圖去理解李東的想法。

可是卻毫無頭緒。

“李東教授肯定有他的目的。”

想到這裡,他也壓下了想繼續分析的想法。

5分鐘後,他在稱量粉末,放置砝碼的時候,感覺腦袋又被敲了一下。

這一下又讓他理解了李東的那個極少量Li2O的思路……

“如果O2?不是以析出相的形式存在,而是摻雜了方程式佔據s位上的少數幾個位置。”

“那它反而會在P-S骨架上形成幾個錨點。”

“這些錨點就是P-O鍵,要知道這個鍵的鍵能是遠高於P-S鍵的。”

“所以它們的存在,就像是給房子裡的承重柱套上了鋼套一樣,整個結構的穩定性會得到很大的加強。

“而因為O2?的量極少,所以不足以形成析出相。”

“因此對離子傳輸通道的干擾也可以忽略不計。”

“原來是這樣!”

就在周馳想通這點的時候,他想起了在燕大的同學跟他說過的話。

“在李東教授身邊做科研,思路會變得特別清晰。”

“原來就是這種感覺嗎?”

他試著將這樣的感覺維持住,然後推理李東這個實驗的思路。

“如果Sb取代P能降低水解速率,那在陰離子位上,是不是還可以嘗試用Br?或者I?部分取代Cl?,來進一步調節晶格引數?”

“而如果Li2O的摻雜量能夠精確控制在S位的2%到5%之間,理論上就可以在不破壞Argyrodite相純度的前提下,實現骨架的最優穩定化。”

想到這裡的時候,周馳自己都嚇了一跳。

這些方法,他以前從來沒考慮過。

此時就這麼出現了。

就在他震驚的時候,李東也沒有閒著。

他走到了何潤之和秦佳的面前,開始指導他們設定管式爐的溫控程式。

“你們要注意升溫曲線分兩段,第一段要從室溫到300攝氏度,升溫速率控制在1度1分鐘。”

“然後到300攝氏度以後,要保持這個溫度30分鐘,讓殘餘的溶劑和吸附水徹底脫離。”

“第二一段是從300攝氏度到550攝氏度,升溫速率兩度每分鐘。”

“整個過程氬氣流量保持在50 sccm……略”

何潤之認真地聽著李東的指令,然後在控溫面板上輸入引數。

李東給的這些引數設定,每一個背後都有個具體的物理化學考量。

但李東並沒有解釋。

而何潤之和秦佳最開始的時候也和周馳一樣,並不理解,他們只是照做。

可做著做著,就有一種很奇怪的感覺,他們好像能理解這些引數背後的原因了。

好像李東把這個名為引數的鑰匙給了他們,他們就用著這把鑰匙打開了以前自己從來沒有開過的那扇門。

而李東此時又指導了剩下的幾個助手,準備後續的表徵測試所需的裝置。

實驗每一步都在有條不紊地推進著。

走廊外面,那一群隔著觀察窗觀看實驗的學生裡有一個不是材料專業的。

他戳了戳旁邊材料專業的同學,問道。

“哎?李東教授,這個實驗做的怎麼樣啊?順不順利啊?難不難啊?”

那個材料專業的同學,緩緩地回過頭來,傻傻一笑。

“我已經看不懂了。”

“你不是這個專業的嗎?怎麼會看不懂啊?很難嗎?”

“我是這個專業的沒錯,但是我完全不理解Sb的取代量為什麼到了30%還不破壞Argyrodite相。”

“而且為什麼引入O2?以後不會形成雜質析出?”

“這兩個引數放在一起,按我學的都是行不通的呀。”

“但你看,XRD儀器上跑出來的衍射圖譜,這個峰型乾淨的一塌糊塗。”

他說了一大堆,但是對面那個同學完全聽不懂,他直接問道。

“你就給我說牛不牛逼吧?說那麼多,我聽也聽不懂。”

材料專業的同學嘆了口氣說道。

“我用最直白、最明確、最不繞彎子的方法告訴你。”

“李東教授目前的這個實驗方法到底行不行?我不好說。”