第102章 这就是我们理想中的负极材料

“嗯，我也是在查看实验数据的时候，恰好想到了这个方向罢了。其实要是实验时间足够的话，我们早晚也是要进行循环次数的极限测试的。”

“哎，道理是这个道理，但真正做起实验来，时间永远是不够用的。要是再过几個月才发现这个问题，再去进行详细的研究，不知道要耽误多少的时间。”

想到这，徐洲不禁也有些无可奈何。

即使现在看来，之前自己的实验思路也是没有问题的，但宁晨却总能比自己更敏锐的找到关键的实验思路。

徐洲总觉得，宁晨好像有什么特殊能力一般，但作为一名坚定的唯物主义者，徐洲知道这并不是什么科学的想法。

徐洲也只能承认，和真正的天才相比，自己还是显得普通了一些。

就在宁晨和徐洲讨论这些问题的时候，隋枫已经带着试样回到了实验室。

见到隋枫回来，徐洲兴奋的问道：

“隋枫，已经测完了吗？”

“是的，我到那之后，老师就安排我进行实验了。”

隋枫去的时候，正好赶上检测中心老师休息的时间，不过因为徐洲的电话，检测中心还是非常爽快的帮隋枫安排了实验。

“怎么样，看出原因了吗？”

“嗯，大概是因为在负极材料表面生成的钝化层。具体的还是看扫描电镜的图像吧。”

说着，隋枫将刚刚做完的扫描电镜图像找了出来，给宁晨和徐洲看了过去。

看到扫描电镜的图像，宁晨和徐洲也都看出了图像中的物质是什么。

“没错，确实是负极材料表面的钝化层。可是这为什么会对锂电池循环容量造成如此急剧的影响呢？”

其实在锂电池充放电的过程中，形成这种钝化层是非常正常的事情。

因为电解液会与电极材料不断的进行反应，这些反应生成的物质，就会慢慢在电极材料附近进行积累，形成一层钝化层。

这种钝化层会对电极材料的性能产生一些影响，这些影响有好有坏，其中的一种负面影响，就是会降低电极材料的充放电效率，特别是对负极材料的影响更为明显。

但这种影响往往是比较缓慢的，并不会对锂电池的性能造成断崖式的影响。

这个时候，宁晨突然想到了什么，继续查看起隋枫做的这些扫描电镜图像。

“不对……多孔硅纳米材料的体积，相比之前好像有了比较明显的变化。或许，这才是造成这个现象出现的根本原因。”

想到这，宁晨说道：

“徐老师，你看这里的图像。你觉不觉得，这里的多孔硅纳米材料，体积好像有些变化？”

其实以图像的精度来看，这种变化并不是太容易被发觉，只是宁晨对于这种多孔硅纳米材料非常的熟悉，因而才会敏锐的察觉到这种变化。

“没错，刚刚我也有这样的感觉。这么说来，很可能是因为在负极材料表面生成的钝化层，对多孔硅纳米材料起到了压迫作用。这种压迫作用正常只会缓慢的降低负极材料的循环性能，但随着这种作用的不断积累，就有可能对多孔硅纳米材料产生结构性的破坏。”

经过一番分析，徐洲找到了出现这个现象可能的机理，宁晨听完也对此表示着赞同。

“是的，多孔硅纳米材料相比于常规的碳负极材料，各项物理性质还是要脆弱一些。即便加入了金属物质，这种情况并没有彻底的被解决。”

找到了实验现象的原因后，宁晨和徐洲都陷入了沉默之中，各自思考起解决这个问题的方法。

隋枫则是在一旁等待着，反正隋枫也知道，这种级别的问题，肯定不是自己能够解决的。

这个时候，徐洲似乎又想到了什么主意，对宁晨说道：

“我们可以这样尝试一下。在硅和金属的复合材料外层，再加入一层较薄的碳结构。这种碳结构可以阻止电解液和多孔硅纳米材料的直接接触，同时对电池的能量密度也不会有明显的影响。”

听到徐洲的方案，宁晨也不禁用力的点了点头。

碳材料具有良好的导电性、体积变化小、适当的嵌锂能力等优点，非常适合与硅基复合材料进行结合。

宁晨不禁在心中感叹，徐洲在材料领域上的确很有自己独到的想法，很多地方都值得宁晨去学习。

接下来的时间里，徐洲和宁晨继续研究着解决这个问题的具体方案。

首先，多孔纳米硅-金属负极材料的实验还需要继续进行，他们要找到最适合与多孔硅进行搭配的金属物质。

其次，在材料外层添加碳层的思路上，他们也要进行大量的实验工作。

比如说，是选择添加石墨，碳纳米管，还是中间相碳微球。

添加的碳层要多厚，才能够在保护多孔纳米硅的同时，也不会影响到电池的容量。

硅和碳的复合物，要通过什么样的方法进行合成，等等。

徐洲、宁晨等人一起讨论了几天，才将实验方案确定了下来。

……

时间一天天过去，徐洲、宁晨、隋枫等人一起进行了大量的实验，在经历了无数次失败的同时，也收获了很多非常