第1551章 雙線推進(1/2)
連海化物所,合成實驗室。
王令驍緊盯著真空反應腔室,同時右手拇指小心翼翼地撥動控制杆,讓特定波長的近紅外偏振雷射精準照射在懸浮的碳納米管薄膜上。
原本這個過程需要用一個非常反人類的杆式操作器進行,合成進度也長時間因為操作原因被卡在40%上下。
直到在常浩南的建議之下換成了一個遊戲手柄之後,效果可謂立竿見影。
隨著薄膜在精確控制的溫度梯度下逐漸波動、收縮,預先吸附的鈷金屬酞菁前驅體分子在光場驅動下開始波動收縮,經過一系列複雜的界面作用後,最終以粉末形態出現在載體表面上……
「沉積完成!」
身邊另一名研究生報告。
王令驍點點頭,隨之按下手柄的左側扳機。
腔室開啟,一片均勻覆蓋著藍黑色物質的碳納米管薄膜被小心取出,然後放置在電子天平上。
「本次合成產物,176克!」
因為疲勞和乾渴,王令驍的聲音顯得有些尖銳。
但仍然能聽出其中的興奮。
第一次完全成功的嘗試就能獲得如此宏觀量的樣品,說明薄膜收縮法的工藝放大性似乎非常優秀。
「工藝路線初步驗證有效。」張韜院士抱著胳膊站在旁邊,俯身仔細檢視了一下樣品,點頭道,「立刻製備電極片,進行基礎電化學性能測試。」
他們實驗室過去並不專精於鋰電池方面的研究,但好在電極製備這塊的工作觸類旁通,況且還有隔壁課題組的支援。
在充滿了氬氣的手套箱裡,塗覆、烘乾、封裝,一氣呵成。
然而,當第一批充放電數據呈現在屏幕上時,實驗室內的溫度仿佛驟降。
起始容量、倍率性能、循環穩定性曲線……與之前用傳統方法製備的普通鈷單原子催化劑相比,各項關鍵指標提升幅度微乎其微,甚至在某些高壓區段表現更不穩定,遠未達到理論模擬預測的飛躍性提升。
王令驍盯著幾乎重迭的曲線,語氣挫敗:「雷射參數、溫度窗口、前驅體濃度都是嚴格按常院士優化後的方案執行的……怎麼宏觀性能毫無起色?」
他看向張韜。
「工藝本身是成功的,至少證明了我們能在宏觀尺度實現雷射誘導薄膜收縮自組裝這一技術路線,產率也達標。問題很可能出在產物的微觀質量上……」後者面色倒還保持著沉穩,只是拿起一片樣品在強光下觀察,「我們以為的有序陣列,可能並未有效形成,或者結構存在嚴重缺陷。」
稍作停頓之後,他又果斷指示:「立刻取最具代表性的一部分樣品,讓人送到孫研究員那邊去!」
……
當天晚上,樣品通過人肉快遞的形式被送抵孫飛團隊。
那台由進口TEM和APT設備經過破壞性改造、犧牲了原位同步和部分精度、專為穩定材料設計的「縫合怪」儀器全力運轉,終於在數小時後,給出了初步的三維成像結果,並在第一時間傳回了連海。
王令驍看著屏幕上APT三維點雲圖與TEM結構圖像的迭加結果,心沉到了谷底。
想像中連綿有序的鈷原子鏈蹤影難覓,超過95%的觀測區域顯示,錨定的鈷原子呈現出孤立的點狀或極其短促、斷斷續續的碎片化「鏈」,平均長度不足理論設計值的十分之一,斷裂率高得驚人。
「原子鏈斷裂率超95%……」王令驍撓了撓如同雞窩的頭髮,吐槽道,「這根本不是有序陣列,是原子碎片……」
顯然,結果正如張韜推測的那樣——
所謂「陣列」,名不副實。
隨後幾天,整個實驗室在張韜的帶領下如同精密儀器連軸運轉,反覆調試。
雷射功率密度微調、脈衝頻率優化、基底預處理方案變更、前驅體分子結構微調……每一次調整後都滿懷希望地合成樣品。
然而,結果令人絕望。
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