Глава 963 Переносчик Кислорода
Самой сложной частью технологии литий-серных аккумуляторов был эффект шаттла.
Челночный эффект имел место в процессе зарядки и разрядки аккумулятора, когда полисульфид (Li2Sx) промежуточного продукта, полученного положительным электродом, растворялся в электролите перед диффузией через сепаратор к отрицательному электроду и, наконец, контактировал с металлическим литием.
Лу Чжоу сумел добиться технологии литий-серных аккумуляторов, изобрел технологию и зарегистрировал патенты раньше, чем это удалось ExxonMobil. У него были большие разногласия с профессором Стенли по поводу технологии литий-серных аккумуляторов.
Профессор Стэнли, которого поддерживала компания ExxonMobil, использовал уловку, чтобы переманить ассистента из Института Саррота, похитив модель углеродных молекул профессора Саррота в клетке.
Но у всего этого была и обратная сторона.
Профессор Стэнли в конце концов каким-то образом помог Лу Чжоу завершить миссию “анализ углеродных наносфер под модифицированной пленкой PDMS”, тем самым помогая ему достичь уровня 4 материаловедения. Это косвенно привело его к получению Нобелевской премии…
Прошло много лет, но Лу Чжоу еще не поблагодарил этого профессора.
Черный порошок в пробирке представлял собой молекулы углерода в клетке профессора Стенли, которые были такими же, как углеродные наносферы, найденные на обломках № 1.
Ян Сюй: «что это такое…”
— Тип углеродных молекул в клетках, используемых для транспортировки молекул кислорода, хотя я предпочитаю называть их углеродными наносферами.”
Лу Чжоу вложил пробирку в руки Ян Сюя и сказал: “Не забывайте, что в дополнение к камере газообмена и внешней диафрагме наш материал литиевого анода также имеет слой модифицированной пленки PDMS поверх нее. Когда концентрация молекул кислорода на обеих сторонах пленки достигает определенного значения, они переносят молекулы кислорода с одной стороны на другую, как маленькие муравьи.”
По существу, он добавил два уровня безопасности к системе разделения кислорода и азота. Первым слоем была кислородная экранирующая мембрана, представляющая собой смесь органических веществ, перечисленных на доске Лу Чжоу. Эта мембрана смогла вытерпеть окружающую среду чистого кислорода 98%!
Что касается второго слоя защиты, то это была модифицированная пленка PDMS на материале литиевого анода!
После добавления полых углеродных сфер модифицированная пленка PDMS на поверхности литиевого анода будет транспортировать молекулы кислорода к поверхности литиевого анода.
“ … Мы можем даже контролировать скорость окисления лития, изменяя количество углеродных наносфер на пленке PDMS, косвенно контролируя производительность батареи.”
Когда Ян Сюй услышал слова Лу Чжоу, он был потрясен.
Эта штука настолько сильна?
Несмотря на то, что он хотел спросить Лу Чжоу, он был исследователем, у которого был образец прямо перед ним. Задавать вопрос было бы довольно глупо.
Не колеблясь, он поднес пробирку к экспериментальному прибору.
Внутри устройства находились аккумуляторная форма и коробка для работы с защитным газом, которые использовались для сборки и испытания батарей.
Проверить изобретение Лу Чжоу было легко, ему даже не нужно было использовать полную литиево-воздушную батарею.
Ему нужно было только сделать металлический лист лития, покрытый модифицированным материалом PDMS и смешанный с углеродными наносферами. Затем он должен был бы подвергнуть его воздействию ряда газовых сред, таких как чистый кислород, чистый углекислый газ, чистый азот и т. д. Он сразу поймет, какими свойствами обладает проходящий через него кислород.
После некоторой сложной подготовки и ожидания эксперимент был наконец завершен.
В обычной воздушной среде реакция не была очевидной. Там было некоторое количество окисления на поверхности, которое было подтверждено, что это оксид лития!
В среде азота и углекислого газа литий вообще не реагировал!
Что касается чистой кислородной среды…
Как сказал Лу Чжоу, весь литиевый анод претерпел огромные изменения.
Ян Сюй был так удивлен, что не знал, что сказать. Лу Чжоу улыбнулся и сказал: “Если бы вы наблюдали эти реакции под микроскопом, вы были бы еще больше шокированы.”
Ян Сюй сглотнул и сказал: «Итак… вы закончили этот эксперимент… давным-давно?”
Лу Чжоу: «я уже говорил вам, что провел этот эксперимент, когда еще преподавал в Принстоне, но так и не опубликовал его.”
Конечно, все еще было много различий между этой углеродной наносферой и оригинальными, сделанными профессором Стенли.
Используя методы вычислительной химии, Лу Чжоу скорректировал положение нескольких крупных π-связей на поверхности, тем самым повысив ее кислородтранспортные свойства.
Однако методы получения углеродных наносфер остались прежними.
«Это потрясающе…”
— Этот переносчик кислородных полимерных материалов просто невероятен!”
Лу Чжоу посмотрел на Ян Сюя и сказал с ностальгией: “это невероятно. На самом деле, я всегда задавался вопросом о механизме этого процесса транспортировки. Я даже создал два набора теорий, но я просто не могу доказать, какая из них правильна.”
Ян Сюй: «как… ты это сделал?”
Лу Чжоу неловко рассмеялся и улыбнулся.
— Короче говоря, старый друг помог мне с синтезом углеродных молекул в клетке, а затем я обнаружил некоторые небольшие улучшения в π-связях.”
Конечно, самой важной частью было наличие обломков № 1.
Без обломков ему потребовались бы годы, чтобы найти полую углеродную сферу, совместимую с молекулами кислорода.
Ян Сюй: «никаких проблем с патентом?”
Лу Чжоу сразу же сказал: «Никаких проблем, мой друг продал его мне за очень дешевую цену.”
Это случилось очень давно.
Вскоре после того, как появились литий-серные аккумуляторы, патенты ExxonMobil обесценились. Даже сам профессор Стенли не знал, что его изобретение может быть применено к литий-воздушным батареям. Таким образом, компания Star Sky Technology смогла купить у него патент по очень дешевой цене.
Конечно, тогда патент был на его имя, а не на технологию звездного неба.
Несмотря на то, что покупка патента не стоила больших денег, процесс был довольно громоздким.
Ян Сюй эмоционально сказал: «Твой друг такой хороший человек.”
Лу Чжоу сердечно улыбнулся.
— Да, я согласна, он очень милый.”
…
Теперь, когда проблема фильтрации молекул кислорода с помощью мембраны была решена в сочетании с углеродными наносферами, не было никаких сомнений в том, что литий-воздушные батареи скоро оживут.
Позвонив Чэнь Юйшань и посоветовав ей заняться предстоящими патентами, Лу Чжоу покинул Институт Цзиньлин для углубленного изучения.
Он приходил в институт рано утром, а уходил уже ночью.
Использовать квантовый компьютер для моделирования было легко, так как он просто должен был поместить модель в компьютер. Эксперименты с углеродными наносферами заняли довольно много времени, особенно после того, как ему пришлось покрыть металлический литий листом модифицированной пленки PDMS.
Лу Чжоу сидел в машине Ван Пэ. Он не спал уже более 30 часов и собирался немного вздремнуть, когда директор Ли внезапно позвал его.
Прежде чем Лу Чжоу успел поздороваться, другая сторона заговорила агрессивно:
“Я читал ваш рапорт! Это правда? Углеродная основа— — директор ли вдруг понял, что говорить об этом по телефону небезопасно, и сказал: — Подожди, я приду к тебе домой.”
Лу Чжоу зевнул и спросил: “Где ты сейчас?”
“Я в Пекине! Я лечу туда!”
Лу Чжоу:»…?”
Прежде чем он успел ответить, директор ли прервал разговор.
Если вы обнаружите какие-либо ошибки ( неработающие ссылки, нестандартный контент и т. д.. ), Пожалуйста, дайте нам знать , чтобы мы могли исправить это как можно скорее.
