第959章 多孔硅基分子交換膜

學霸的黑科技系統 第959章 多孔硅基分子交換膜

很不巧的是，這一回陳玉珊倒是猜錯了。

在回到金陵之后，陸舟確實是做好了開始新一輪閉關的打算，也確實下定了“不解決黎曼猜想絕不踏出房門一步”的決心，但奈何現實中的事情實在是太多了。

這次打來電話向他求救的，是計算材料研究所的所長楊旭。

至于求救的內容……

是關于兩三年前立項的鋰空氣電池項目。

說起來陸舟也挺詫異的，直到去年年末為止，他都一直能從計算材料研究所的報告中，看到關于鋰空電池研究取得重大進展的消息。

怎么到了今年，整個研究卻是急轉直下了？

讓王鵬開車將自己送到了金陵高等研究院，剛一踏進實驗室的陸舟，便被一臉痛苦的楊旭抓住了胳膊。

“幫個忙吧！大佬！我已經……不行了！”

“你別這樣，有話好說，我這不都來了嗎？別搞得和臨終遺言似的，有什么問題說出來，我看看能不能幫忙想想辦法……”

看著楊旭這副心態爆炸的樣子，是真的把陸舟給嚇了一跳。

自從這家伙當上計算材料研究所所長之后，也算是領導過不少大項目了，更是替金陵高等研究院解決了不少材料學方面的難題。

像這樣的前沿領域的研究，會碰到搞不定的問題到不奇怪，但能把這家伙折磨成這個樣子的問題……

說實話，陸舟是真的好奇了。

楊旭：“還記得前段時間我在研究進展匯報里提到的那個多孔硅基分子交換膜嗎？”

陸舟仔細想了下，倒是回憶起來了一些報告上的內容，點了點頭說道。

“有點印象。”

深深吸了口氣，楊旭繼續說道：“根據實驗分析，我們發現該類多孔硅材料在一定的氣壓差下，位于高壓側的氣體能夠向低氣壓側緩慢輸送特定直徑大小的分子。我們的項目組立刻跟進了這一塊的研究，并且成功制成了一種能夠篩選直徑范圍的氣體分子的交換膜。”

陸舟：“那不是挺好的嗎？”

氧氣分子的直徑正是3.46a，恰好不偏不倚地在這個區間范圍內。ar氣體分子雖然是3.4，也挨著這個篩選區間，但ar是稀有氣體，所以沒有影響。

“一點都不好，”楊旭臉上的表情有些苦澀，搖了搖頭繼續說道，“篩選區間的上下邊界不是一個固定值，而是隨著氣壓大小線性變化的……你懂了吧。”

聽到這句話，陸舟臉上總算是露出了了然的表情。

“原來如此，你們的問題我算是明白了。”

簡而言之，這張多孔硅基分子交換膜就像是一張充滿彈性的漁網，撐得越大漁網的網眼也就越大，漏網之魚也就越多……

至于說能不能將兩側的氣壓維持在一個恒定的值，以保證通過交換膜的只有氧氣……

這顯然也是不可能的。

楊旭已經說的很清楚，整個篩選區間的上下邊界的移動，是隨著兩側氣壓差的變化而線性變化的。

且不說想要將氣壓差控制到如此精確程度的技術成本，就從安全性的角度而言，他們也絕對不可能允許鋰空氣電池內的氧化還原反應體系，運行在如此不穩定的鋼絲上。

鋰金屬的活潑性那可不是開玩笑的，那可是一言不合就爆炸的主！

這要是放了一丁點兒雜質進來，他們造的就不是電池，而是炸彈了。

“我們已經在這個瓶頸上卡了整整半年的時間，”楊旭搖了搖頭，“能試過的方法我們都已經試過了……”

陸舟思忖了片刻說道：“有做模擬嗎？我瞧瞧。”

“跟我來。”

帶著陸舟走到了電腦旁邊，楊旭握著鼠標點了兩下，很快一張多孔網狀疊加結構的硅基分子交換膜的三維構圖，便呈現在了陸舟的面前。

一邊指著屏幕中的圖像，楊旭一邊解說道。

“我們試著對這層交換膜的一側增加表面氣壓，特定直徑的分子就會以一定的速率通過分子交換膜中的通道……”

說著，楊旭握著鼠標的右手，食指敲了兩下。

屏幕中，分布在那張分子交換膜右側的紅點、綠點，就像是找到了傾瀉的出口一樣，開始向著分子交換膜的表面聚集。

“……當膜的表面壓強達到圖中a位置時，氧氣開始通過分子交換膜，向鋰空電池的氣體交換室移動，然而當表面壓強隨著壓強差的升高繼續升高，到達b位置時，氮氣也會開始通過交換膜……”

“不過事實上，在氣壓差從a向著b開始漸變的時候，已經有一部分氮氣分子以緩慢的速率在向內滲透了。”

屏幕中，標志著氮氣的紅點，已經透過交換膜與鋰負極接觸。

看著楊旭在軟件上模擬演示了一遍，陸舟的臉上浮現了一絲凝重的表情。

做完了演示之后的楊旭，長嘆了一聲靠在了電腦椅上。

“包括水分子、二氧化碳、甚至是一氧化碳在內的一系列雜質我都能想到辦法，還有一些含量微弱的二氧化硫之類的氣體也都很好處理，但唯獨氮氣……實在是太難搞了，簡直就像是一群趕不走的蒼蠅一樣。”

即便通常情況下氮氣是能夠作為保護氣體使用的，比如應用在食品工業中，但對于鋰空電池來說卻不行，因為氮氣會和鋰反應生成不穩定的li3n。

如果讓氮氣進入鋰空電池的循環體系中，恐怕運行不了幾次整個電池就廢掉了。

鋰空氣電池之所以難搞，關鍵還是在于鋰金屬太活潑了。而需要排除掉的雜質，卻又太特么懶惰了。

當初ibm就不信這個邪，拉上了大名鼎鼎的阿爾馬登研究中心一起搞這個項目，甚至用上了在現在看來都帶著點黑科技元素的分布式計算技術，定位每一顆進入反應體系的氧原子并將其精準地分配到鋰負極上……

至于最后的結果，也是顯而易見的。

就算是財大氣粗、實力雄厚的ibm最終也不得不信了這個邪，把這個無底洞一樣的項目整個砍掉，炒了項目負責人的魷魚。

雖然計算材料研究所的這個硅質材料確實給這個方向的研究帶來了不小的勝利曙光，但如果解決不了排除掉其他雜質氣體通過的問題，這個也只能算是一個有意思的階段性成果而已，并不比那些給電池外面套個氧氣罐的創意更先進。

在找到陸舟之前，楊旭帶著的鋰空電池項目的研究團隊已經在這個瓶頸上卡了快半年了，到現在為止一點進展都沒有。

直覺告訴他，如果連他都不行的話，整個高等研究院誰還有希望解決這個問題，恐怕也只剩下計算材料學的奠基人之一陸教授了。

然而，即便陸舟對自己的能力還是相當有自信的，一時半會兒也想不出什么好的解決方法。

摸著下巴琢磨了好久，最終他也只能給出了一個模棱兩可的答復。

“……我回去琢磨琢磨，如果有新的進展的話，我再告訴你。”

見陸舟也想不出來很好的解決方法，楊旭已經漸漸開始不抱任何希望地嘆了口氣。

“……我謝謝你了！”

如果實在不行的話，他也只能宣布這條技術路線失敗，改去思考其他可能的方向了。

聽到楊旭這聲“謝謝”，陸舟倒是沒有察覺到這位“已經開始懷疑人生的學術帶頭人”內心深處的絕望，反倒是有些不好意思笑了笑。

“這有什么好謝我的……”

這玩意兒要是能研究出來，那可又是一個幾千上萬億的市場啊！

就算他對錢不怎么感興趣，這個課題背后所蘊含的價值，也值得他出手試一試了……