第二百五十章：锂枝晶

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模拟空间内，韩元检查了一下电力剩余情况后便朝着化学实验室走去。

华、米两国的专家和科研人员依据直播的情况做出的推测还真是对的。

对于目前的他来说，要想弄出来纳米级的光刻机几乎是一件不可能做到的事情。

因为不具备条件，无论是超高等级的无尘车间也好，还是加工机床也好，都不具备加工纳米级甚至是微米级的芯片。

这一次制造光刻机，韩元也从没想过一次性弄出来纳米级的芯片。

他只是想将晶体管运算核心进行一次升级，将其运算力提高一点，然后将原本庞大的运行核心再缩小几个级别让其可以安装到飞行器上而已。

但和现代化的芯片相比，还是有不小的差距的。

现代化家用电脑的芯片运算力基本都是以亿为单位计算的。

而他这边，即便是会升级一次，单个芯片的运算力恐怕也达不到一亿。

顶天了千万级别，即便是他使用多块芯片，计算力也无法和现代化的芯片相比。

不过如果仅仅是用于编写设置一些固定程序用于控制飞行器发动机的运行倒是足够了。

毕竟他不需要像人类社会中的飞机一样，要执行各种任务，控制各种仪器。

这一架飞行器，需要用到控制程序的，只有电推进发动机。

其他的飞行器内空间更换空气系统、自动着陆系统、迎角和侧滑角边界控制系统、瞄准控制系统等控制程序他暂时都不需要。

因为这架飞行器是垂直起飞降落的，他只需要控制电推进发动机的输出功率就足够了。

而且完成任务需要的速度亦不过是三百公里每小时而已。

说实话，这个速度放到普通的民航客机身上，不过是起飞降落是的时速而已。

不说飞机，就是汽车在某些特定的时候都能达到这个速度。

比如某著名的f1方程式赛车，其直线速度早就突破了三百公里每小时了。

如果不是任务要求是制造‘飞行器’的话，韩元都有制造汽车修建公路来完成任务的想法。

毕竟系统并不要求制造出来的飞行器一直保持三百公里每小时这个速度，只需要极限飞行速度能突破三百公里每小时就足够了。

相对于制造一台飞行器来说，制造一辆时速突破三百的汽车可简单太多了。

而且安全性方面也高太多了。

甩了甩头，韩元将脑海中的想法丢出去，推开了储物间的大门，埋头开始寻找制备高储能锂电池的材料。

这一次他拿出来的高储能锂电池并非‘锂空气电池’，而是‘锂硫电池’中的一种。

尽管锂硫电池听起来比锂空气电池差了一个档次，逼格也降低了不少。

但实际是锂硫电池同样是目前人类尚处于科研实验阶段的一种电池，也是目前人类主攻的一种电池。

因为锂硫电池和锂空气电池相比，十年内还有实现的可能性。

而锂空气电池，别说十年了，就是二十年、三十年，人类都不一定摸索到正确的道路上。

关于这方面的东西，韩元觉得至少在地球上，没有人比他更具发言权了。

这个b，他觉得他装得起。

锂空气电池，更准确的称呼应该是锂氧电池（l-o2）。

它是一种基于金属与空气化学能转换电能的电池。

是一种用锂作负极，以空气中的氧气作为正极反应物的电池。

当初在获取中级电能应用知识信息并找到锂空气电池相关知识信息后，韩元还特意返回了一趟地球，安排实验室收集一波相关的信息。

目前人类社会中研究锂空气电池研发的难点在于固体反应时会生成物氧化锂，会在正极堆积，使电解液与空气的接触被阻断，从而导致放电失败。

这是最大的难点之一，属于金属锂的锂枝晶抑制生长难题，被称为‘析锂难题’。

其次还有高离子电导率的l+固态电解质难题；空气电极的水和空气和金属锂负极的隔绝难题；空气中二氧化碳的干扰难题（因为二氧化碳会和锂反应生成碳酸锂，而碳酸锂是无法再次循环利用的）等等等等。

就这样说吧“燃料电池有的毛病它有，锂电池有的毛病它也有，锂电池和燃料电池没有的毛病它还有。”

总结下来，目前人类对于锂空气电池的研究，只发现了一大堆无法解决的毛病。

所以锂空气电池目前真的还只是一个可望而不可即的梦。

不过这些是站在人类科研的角度来看的。

对韩元来说，他早已经看过锂空气电池相关的制造资料信息，他知道该怎么去解决这些问题。

而之前之所以说人类二十年或者三十年都不一定摸索到正确的道路，是因为锂空气电池的根本性难题不在于那些。

锂空气电池的根本性难题在于目前根本就没有国家或实验室真正找到一个合适的体系，可以确定的电解质电解液阴阳极材料等。

因为这是一套全新的体系。

是和“锂离子电池”全然不同的体系，所涉及的原理也大相径庭。

所以要解决锂空气电池，除了他出手外，最大的可能就是再出现一个‘亚历山德罗·伏特’那样的超级天才。

而这种划时代超级天才，百年难遇一个。

其实“锂空气电池”这个概念提出的时间很早，早在二十世纪就已经有人提出来了。

它的核心原理是让锂与空气中的氧气进行反应，将产生的能量直接转为电能。

这就如同烧木头或烧煤炭一样，作为人类获取能源最普遍的方式，让原料与氧气直接反应，所带来的是极高的能量释放。

锂与空气的这看似简单组合，将电池技术的物理天花板，提升了整整一个数量级！

而且，它使用的氧气来自于空气，这部分原料近乎无限。

而然想法很美好，结果却是很残酷的。

从提出想法开始，科学家就孜孜不倦的一直在研究锂空气电池。

但经历了五十年后，在二十一世纪初，来自米国和欧盟的几位锂空气的顶级专家凑在一起，为《自然》期刊《能源篇》写了一篇介绍锂空气电池发展现状的文章。

里面开篇就是一句“在基础层面，我们对锂空气电池中的反应过程所知甚少。”

随后，紧接着的是“没人知道锂空气电池是否会成为一项技术，但是为了社会发展和人类未来，我们应该尽力而为去探究（锂空气电池的）可能性。”

这两句话的意思也就是说，在经历了长达五十多年发展后，在这个领域中最杰出的学者，面对世人时，却只能低声地叹息

“我们几乎一无所知。”

由此可见锂空气电池的研发难度。

目前来说，锂空气电池依旧是一篇混沌，所有前景都隐藏在黑暗中，期待着某一刻有耀眼的光芒能照亮它。

然而这对于韩元来说，并不是，

有关锂空气电池相关的知识信息，他早已熟记于心。

就像是挂在高大果树上的果子一样，只需要一把梯子，就触手可得。

只不过他现在最缺的就是制造梯子的时间了。

因为锂空气电池是一套全新的体系，如果要弄出来的话，花费的时间实在太长了。

而这一期任务仅剩下两百天不到的时间，韩元不可能在电池上耗费太多的时间。

所以次于锂空气电池的锂硫电池就成为了这一次任务目标的替代品了。

“锂硫电池”，是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，拥有超高的电池理论比能量。

当然，锂硫电池在研发时遇到的问题同样不小。

第一个主要问题同样是美丽而致命的‘锂枝晶’形成问题了。

这个问题，已经困难了人类最少半个世纪了，却依旧没有太好的解决办法。

而第二个主要问题则是锂多硫化合物溶于电解液了，再加上硫作为不导电的物质，导电性非常差，不利于电池的高倍率性能。

除此之外，还有一些其他的问题。

比如硫在充放电过程中，体积的扩大缩小非常大，有可能导致电池损坏之类的。

不过相对比锂空气电池来说，锂硫电池还是有实现的可能的，而不是一张大饼。

目前人类对于锂硫电池的研发，虽然还处于实验室阶段，但大部分的难题都已经找到了解决方法或者替代品。

“锂枝晶”生长问题除外。

‘锂枝晶’这个词相比即便是不怎么关注科学界及电池行业的人应该都听过。

他是锂电池在充电过程中锂离子还原时形成的树枝状金属锂，当然，锂在负极侧出现时，锂的形态不一定是锂枝晶。

不过无论是哪一种，都统一被称为‘析锂’。

锂枝晶的生长，是影响锂离子电池安全性和稳定性的根本问题之一，也是最难解决的问题。

锂枝晶的生成，会导致锂离子电池在循环过程中电极和电解液界面的不稳定，破坏生成的固体电解质界面膜。

简单来说，就是锂枝晶生成后，会戳坏保护膜，导致锂电池出问题，比如燃烧啊、爆炸啊，爆炸啊、爆炸啊之类的问题。

除此之外，锂枝晶在生长过程中会不断消耗电解液并导致金属锂的产生不可逆沉积，形成死锂造成低库伦效率。

通白的说，其实也就是电池里面的锂被消耗完了，储电量就降低了，甚至没了。

这就是锂枝晶生成难题。

而韩元要解决的，就是这个。

带着一堆材料和设备，韩元来到了无尘工作室。

与此同时，收到消息的电池行业、工业界、化学界、材料界甚至是新闻界的人都涌入了直播间中。

所有人都在等待着韩元开始实验以及最后的结果。

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