第224章 模拟实验
- 从如此可爱的我们开始的科技人生
- 梓枫紫燚
- 3050字
- 2023-10-07 11:02:01
当然,计算机模拟要想准确,那就需要有着高超的数学物理学知识,能够构建完整无误的实验模型。否则,模型与实际完全对不上,这就只是浪费时间罢了!
与贺今朝欢欣雀跃一样,陆欣仪和罗文坤也欣喜异常。甚至他们要更加激动一些!这毕竟是自己辛辛苦苦两个月的成果,终于没有白费。
而且就算最终对锂枝晶研究没有任何结果,仅仅靠着能够完全模拟锂枝晶生成实验,陆欣仪和罗文坤就有完成数学物理学硕士毕业论文的实力!把自己所做的事情归纳总结一番,就是一篇相当不错的论文!
“好了!”贺今朝双手如飞,噼里啪啦地再次输入起来,口中解释道:“我们有了可以运转的模型,那就让计算机跑上十次,看看每一次是不是都有正常的锂枝晶生成出来。如果十次都没有问题,接下来就是研究用什么样的手段抑制锂枝晶生成了!”
这个模型跑一次就要两个来小时,还是得依靠专业的计算机来处理这些数据。要是自己的笔记本,非跑冒烟了!
即使这样,跑十次也要将近20个小时。贺今朝设置自动运行,就停了手。
“行了,让计算机自己跑吧!大家回去发动思维,想一想什么样的材料可以抑制锂枝晶生成。天马行空不要紧,咱们都可以输入计算机进行测试!好了,咱们走吧!”
贺今朝打算让陆欣仪和罗文坤多构想一些材料,如果PDMS薄膜(聚二甲基硅氧烷纳米孔薄膜)和碳纳米小球在里面,那就简单了!如果不在里面,就诱导他们想到这两种材料!
……
第二天,三人再次汇聚在办公室,首先开始检查跑了二十个小时的计算机运算出来的结果。
“太好了!十次结果都一致,都有完整的锂枝晶生成出来。看来咱们的计算模型基本是没问题的!”陆欣仪在贺今朝的指导下,一个个检查数据。等到十次运算的结果检查完毕,她很兴奋地叫出声来。
“那好了,这一部分的工作算是就完成了!”贺今朝也很高兴,笑着宣布:“那我们就开始下一步的工作吧,挑选合适的材料来保护负极,阻止锂枝晶的生成。你们有材料列表了吗?”
“有了!”陆欣仪很自信地回答。
罗文坤却恰恰相反,眼神飘忽不定,嘴里的声音也很小。陆欣仪转头看着他,突然一把夺过他手中的纸张,打开一看,上面只是草草写着三四个名字。
“你到底有没有上心?”陆欣仪呵斥起来,“这么多天了,你也应该对锂枝晶现象有所了解了吧?也应该看了不少国内外的论文了吧?结果就只列出这么三四个?!你看看你,还有什么聚硅氧烷,这玩意是高分子绝缘体好不好?!涂在锂负极上,确实没有锂枝晶生成,可也没电流了,还叫什么电池?!”
贺今朝一听聚硅氧烷,顿时心头一悸,聚二甲基硅氧烷可就是聚硅氧烷一种。罗文坤真是一个福星呀,就这么误打误撞碰上来了!当然,如果不用特殊的工艺进行处理,聚硅氧烷的确只是绝缘体,不能用在电池负极上。
“别生气了!”贺今朝连忙从陆欣仪手中拿过两张纸,口中劝说道:“坤坤这些日子把全部精力都投在数据处理上面,思考的不够深入也是正常的。更何况一切都不能看表面,有些材料经过特殊手段处理一下物理性质就会发生巨大的变化。咱们坐下来慢慢商量吧!”
陆欣仪余怒未消,瞪了罗文坤一眼,并没有深思贺今朝所说的话。
罗文坤有些羞愧,不过在贺今朝的气氛调解下,也慢慢活泼起来了。就这样,三人一起,开始对列表的材料激烈地讨论起来了。
“我觉得这个锂分子复合物很有希望,它的化学性质比较稳定,也有一定的强度,应该能影响锂枝晶的生成!”罗文坤对于一种锂分子复合物情有独钟。
“我觉得石墨烯是很好的材料,首先它的强度极佳,可以压迫锂枝晶的伸展,其次石墨烯导电效果极佳,不会影响电子流动。”陆欣仪对石墨烯很看重。
贺今朝心头一喜,碳纳米小球就是石墨烯的一种,可以诱导陆欣仪往这方面思考。
三人经过一番讨论,贺今朝对陆欣仪和罗文坤提出来的备选材料都点头同意。
到了最后,眼看列举了十几个材料后,贺今朝这才开口了,“我觉得坤坤列的聚硅氧烷也有一定的可能性!”
贺今朝的话让二人吃惊不已,陆欣仪还没开口,罗文坤倒是自己出言反对:“老大,聚硅氧烷是绝缘材料呀!”
“没错,聚硅氧烷是绝缘材料。但是经过特殊处理,也会让电子通过。而且正因为它是绝缘材料,所以锂不会沉积在其表面,能够分隔开了金属锂和电解质,稳定了界面,抑制锂枝晶的生长。”贺今朝解释道。
他的话引起陆欣仪和罗文坤的深思,几分钟后,陆欣仪开口问:“老大,你打算用哪种聚硅氧烷?如何处理它呢?”
“应天市金陵大学屠教授写过一篇关于聚二甲基硅氧烷经过强酸处理,可以得到多孔的不同厚度聚二甲基硅氧烷薄膜,具有能让电子通过的能力。我想就用这种材料试一试。”贺今朝解释道。
“好吧,我同意,至少理论上是成立的。”陆欣仪点点头。
“哈哈,我就知道这种材料有希望的!”罗文坤开始得意起来。
“你可拉倒吧!你说的东西和老大说的是一回事吗?那篇论文你看过吗?”陆欣仪质问道。
“这个……”罗文坤哑口无言了,那个聚硅氧烷他只是随便写上去的。具体如何操作,压根没有深思过。
“行了,咱们说正题。”贺今朝连忙解围,把话题转了回来:“这样吧,列表上的十几种材料我们一一测试,对于测试结果咱们一起讨论。对于那些有无法克服问题的材料咱们再三确认后,再放弃!好吗?”
“好!”陆欣仪点头同意。
“没问题,咱们先试我的锂分子复合物Lia(Ni1‑x‑yCoxM1y)O2吧,我觉得这种材料很有可能,说不定一锤定音,直接出结果!”罗文坤都有些迫不及待了。
“那好,我现在构建这种材料的数学模型,把它数字化,再加入到咱们的实验模型之中去!”贺今朝点点头,虽然他明知这种材料不行,但还是要用模拟实验结果来排除!
构建材料的数学模型,也是相当复杂的。但相比构建整个实验的模型,那就简单多了!
贺今朝一边操作一边给二人讲解,虽然陆欣仪领悟得快,罗文坤领悟得慢,但是还有十几种材料都要进行类似的工作。两人多看几遍,应该都能掌握。
贺今朝花了三四个小时,终于把这个锂分子复合物数字化了,然后对材料的各种物理特性进行了设置,比如尺寸、厚度等等,最后就把它加入到实验模型的负极材料表面,把整个锂负极包裹住。这就算完成了!
“好了,就是这样的步骤了!”贺今朝放下鼠标和键盘,长舒了一口气,带着一种仪式感宣布:“那么,接下来我们就开始第一种材料的模拟试验了!”
“等等!老大,让我来启动模拟实验!”罗文坤迫切申请道,“这是我选出来的材料,让我来吧!”
“哈哈,你要想来,那你就上吧!”贺今朝哈哈一笑,让开位置。
罗文坤坐在椅子上,面对屏幕,长舒一口气,双手合十念念有词!
“你快点儿吧!现在求神拜佛有什么用呀!”陆欣仪不耐烦地催促。
“好了,这就来了!菩萨保佑!开始!”
罗文坤一脸虔诚地启动了模拟实验!计算机开始嗡嗡作响,全速运转起来。
“模拟实验至少需要两个小时!我们是明天再来看,还是……”
贺今朝看看时间,已经下午六点了,他的话还没说完,就被罗文坤打断了,“老大,咱们出去吃饭,我请客,吃完饭咱们刚好回来看结果!”
罗文坤心情激动,根本不想等到第二天。
“好吧!那就这样吧!反正看看结果也不需要多少时间!”贺今朝点头同意了。
陆欣仪自然也无异议,她虽然没有罗文坤那么急切,但也想第一时间看到结果。
贺今朝这顿饭吃得一点儿都不舒服。罗文坤这家伙使劲催促,促服务员上菜都催了七八次,催得服务员怒气冲冲。菜上齐了,他三两口就刨完了自己的饭,然后就是自己吃饱了,用一双眼睛直勾勾盯着贺今朝,让他胃口全无!
“你讨厌不讨厌!把脑袋转过去!”陆欣仪也有些受不了了,呵斥起来。
“好吧!”罗文坤可怜兮兮地把头转了过去,不过还是时不时偷偷转过来。
“算了算了!咱们也吃快一些吧!”贺今朝无奈,只得加快速度。
就这样,这顿饭只吃了半个小时就草草散场,加上来回路上的时间,总共也不过四十多分钟。