第263章 微空間繡花師
其實,或許在理論上,一定會有某種材料能勝任科研人員的需求。
但是在沒有找到最佳路線之前,只能用各種辦法去接近自己希望的目標。
「我們從膜下手?」
妮塔莉亞認為,蘇鑫對於膜一類的東西,有天然的敏感程度。
不管是天然膜還是人工膜,他都能弄出重大突破!
比如,不管是自己研究的那種過濾膜,還是給電池項目弄的膜,都實現了前所未有的突破。
「其實,剛才咱們分析了不少。我也意識到,單純的是質子膜的話,能做的工作有限……」
質子交換膜是質子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心元件,以全氟磺酸膜為主,目前國產化進程提速,全氟磺酸膜有機械強度高、化學穩定性好、濕度大條件下導電率高等優點。
但是同時也存在缺點:溫度升高時會引起質子傳導性變差、高溫時易發生化學降解、單體合成困難、成本高等。
因此各機構也在研究其他類型的膜,包括複合膜、高溫膜、鹼性膜等。
質子交換膜目前主流趨勢是全氟磺酸增強型複合膜,質子交換膜逐漸趨於薄型化,由幾十微米降低到十幾微米,降低質子傳遞的歐姆極化,以達到更高的性能。
開發低鉑、高反應效率的CCM型薄催化層膜電極是目前質子交換膜燃料電池開發的重要技術方向。
就拿不在反鑫未來聯盟裡邊的科慕來說,它的化學穩定性強、機械強度高、在高濕度下導電率高、低溫下電流密度大、質子傳導電阻小、目前市場佔有率最高。
並且是巴拉德的長期合作夥伴。
就算是另外幾個巨頭反對他們,依然能取得來源。
最主要的是小衛士並沒有效果特別顯著的方法,所以蘇鑫決定先在其他地方下手,等到遇上瓶頸以後,再說。
「總不能是催化劑吧,那更加是大坑了。」
在妮塔莉亞的眼裡,催化劑絕對是一個令人頭疼的研究方向。
雖然催化劑有可能實現質的飛躍,但是那個並沒有捷徑好走。
需要長年累月的研究,不斷積累數據。
小衛士沒有足夠大的樣本量,也沒有辦法進行引導。
現有的研究方向,就是在大量使用鉑金屬的情況下,降低鉑的使用率,或者完全使用無鉑化的催化劑。
雖然PtC是目前主流,但超低鉑、無鉑是未來方向。
催化劑是燃料電池的關鍵材料,催化劑作用於氫氣,使電子離開氫原子。目前燃料電池中常用的商用催化劑是PtC,由大約三到五納米的納米級的Pt顆粒和支撐這些Pt顆粒的大比表面積活性炭構成。
質子交換膜燃料電池商業化進程中的主要阻礙之一是價格高昂的貴金屬催化劑,雖說現在鉑載量已大幅下降,但是沒有的話那將更好。
所以超低鉑或無鉑是未來研究重點。
燃料電池零部件的成本主要來源於原材料與加工費用,米國公司發布的報告顯示,在目前技術水平下,加工成本主導的部件,如質子交換膜、氣體擴散層的成本可通過規模化生產來降低。
但材料成本佔主導的催化劑難以通過量產來降低成本。
因此,減少鉑的使用量才是降低催化劑成本的有效途徑。
鉑催化劑除了受成本與資源制約外,也存在耐久性問題,主要體現在穩定性上。
通過燃料電池衰減機制分析可知,燃料電池在車輛運行工況下,催化劑會發生衰減,如在動電位作用下會發生Pt納米顆粒的團聚、遷移、流失等。
針對這些成本和耐久性問題,研究新型高穩定、高活性的低Pt或非Pt催化劑是目前熱點。
許多研究著眼於提高Pt基陰極氧還原(ORR)催化劑的穩定性、利用率、改進電極結構以降低Pt負載量,降低燃料電池成本。
另一些研究專註於開發尋找完全可以替代鉑的、低成本的、資源豐富的非鉑ORR催化劑。
「你說,我們從哪個方向入手?二選一的話。」
既然科慕公司能提供質子膜,那麼熱點之一的催化劑,無疑是最能體現功力的地方。
妮塔莉亞並不角色,蘇鑫會對那個氣體擴散層感興趣。
「不不,你說的很對,催化劑是個需要積累的方向,我們現在插一腳進來並不合適。」
什麼嘛!
「你不研究質子膜,又不研究催化劑,難道要研究擴散層?那個很難做出世界級的成果。」
妮塔莉亞表示懷疑,並非說是項目難度多大。
因為沒有特別能體現實力的地方。
「那可不一定,有時候,世界級的成果不見得是效果第一,只要它的成本足夠低,同樣能成為超級成果。」
嗯???
妮塔莉亞一時沒反應過來。
這個不是蘇鑫的習慣啊,只要是他要做的項目,絕對會是碾壓競爭對手的存在。
怎麼看現在意思,和之前的想法區別很大啊。
「難道還能降到材料的價格么?」妮塔莉亞很是懷疑。
「哈哈,不試試怎麼知道呢?我們第一步要做的,就是先降低他們的成本。
擴散層算是一個高值點,只要能將其降下來,我們再在催化劑上做工作。不能一步到位,就一小步一小步的往前爬,成就總會有的。」
現有條件下,氣體擴散層是容易實現降低成本的部分,規模化生產是發展重點。
氣體擴散層主要作用是為參與反應的氣體和生成的水提供傳輸通道,並支撐催化劑。
因此,擴散層基底材料的性能將直接影響燃料電池的電池性能。氣體擴散層必須具備良好的機械強度、合適的孔結構、良好的導電性、高穩定性。
通常氣體擴散層由支撐層和微孔層組成,支撐層材料大多是憎水處理過的多孔碳紙或碳布。
微孔層通常是由導電炭黑和憎水劑構成,作用是降低催化層和支撐層之間的接觸電阻,使反應氣體和產物水在流場和催化層之間實現均勻再分配,有利於增強導電性,提高電極性能。
選擇性能優良的氣體擴散層基材能直接改善燃料電池的工作性能。
好的擴散層基材應滿足低電阻率,高孔隙度和一定範圍內的孔徑分佈;要有好的機械強度,化學穩定性和導熱性能。
更關鍵的是較高的性價比。
由於炭材料的孔隙度較高,孔徑可調,常常被用作製備氣體擴散層,主要有炭紙、炭纖維布、無紡布和炭黑紙,此外,也有的利用泡沫金屬、金屬網等來製備。
工藝方面,氣體擴散層所用炭紙初坯的製備方法可分為兩種:濕法和干法。
濕法造紙技術製備的擴散層用炭紙具有良好且均勻的大量孔隙,能夠通過調節酚醛樹脂的量來控制孔隙率的大小,有利於加工成滿足實際需求的炭紙。
目前全球碳紙碳布生產廠家較少,供應商主要為島國東麗、德意志西格里(SGL)集團、島國JSR、楓葉國巴拉德、灣灣碳能等。
內地氣體擴散層量產技術還是空白,主要原因是氣體擴散層的石墨化工序需要2000℃以上的高溫,但高溫爐技術尚未掌握。
說到最後,妮塔莉亞總算明白蘇鑫為什麼要選擇氣體擴散層了!
因為那是巴拉德現有地技術!
想來也是,只有在巴拉德現有技術上進行更新,才有可能繼續使用他們的專利體系。
如果是那兩項技術,還需要其他廠家的專利授權。
到時候,控制許可權就不再他們手裡。
蘇鑫果然很雞賊啊,越來越不像一個純粹的科學家了。
他這麼腹黑下去,不知道要變成怎樣……
妮塔莉亞在心裡腹誹著。
其實……
是她想多了,要是她知道,蘇鑫僅僅是因為,小衛士給出的建議而做決定。
不知道自己腦補那麼多的妮塔莉亞會作何感想?
為什麼小衛士會優先選擇這部分?
還是要根據蘇鑫的過往經歷有關,雖然他沒有直接做過類似的產品。
但是對於產品的空間結構和細微結構有要求的材料,他可是做過好幾次了!
從止血材料開始,到後來的膜結構,可以說,論起在微米和納米空間上做研究,蘇鑫絕對是空間繡花師!
「哦哦哦,我終於明白了,你說的似曾相識,指的就是氣體擴散層,我一直以為是質子膜那裡!」妮塔莉亞像是忽然頓悟一樣,嘴巴張的很大,不斷感嘆著。
「好吧,既然知道了目標,就準備實驗吧。我們這裡的設備還不完善,已經和北河大學化學院那邊打過招呼。
李教授的實驗室有些位置,可以讓我們在那裡做實驗。如果還不夠,李教授會繼續給我們協調實驗室,並且,也會安排一些學生進來幫忙。「
「哈哈,李教授他們肯定也會拿到一筆費用吧。」
妮塔莉亞打趣道。
「那是自然,總不能白白使用人家的場地還有人手吧。」
對此,兩人心照不宣。
蘇鑫將實驗室設定在北河大學裡邊,就是為了要和北河大學化學以及藥學院建立良好的合作關係。
可以預見的將來,能直線拉升北河大學的水平。
不說別的,就是世界一流的科研工作者在北河大學實驗室里做實驗,產生的交流和碰撞。
對於化學院的學生們來說,都將是巨大的提升。
妮塔莉亞清楚自己的任務之後,便自己去協調人去了。
現在她是研究員,手下有幾個助理研究員。
準備實驗方案,安排人手做實驗,在沒有科研助理的情況下,都需要親力親為。
蘇鑫剛剛拿起水杯,電話響了。
是吳美麗打來。
「吳總啊,有什麼工作安排給小的?」蘇鑫打趣道。
「別,我的大老闆,安排談不上,有個事情需要你自己來安排。你的好搭檔,小丁,給我打電話說要來公司。我就納悶了,你們關係那麼好,為什麼要通過我呢?」
字裡行間,似乎滿是抱怨。
不對啊,小丁的脾氣,不應該給她說什麼難聽的話。
「是有什麼故事么?你們兩個人之間?」
蘇鑫皺著眉頭,不能夠啊,要是真有矛盾,那小丁還真不適合出現在鑫未來。
如果對研究感興趣,大不了再投資一個實驗室。
「什麼啊,我們之間又沒有交集,再說了,人家是真正的白富美和學霸,我可不是,你胡思亂想什麼。我就是覺得,你們直接聯繫不是更好?」
特么的……
女人心,海底針啊。
要是吳美麗不說,打死他也想想不到。
竟然因為是一點點小的不能再小的事情。
「其實吧,沒有什麼啊,你是鑫未來的總經理,公司歸你治理,她打電話給你,一點問題都沒有。很符合公司流程,不會讓任何人說三到四。」
吳美麗:「……」
她想要反駁,但是覺得蘇鑫說的很有道理。
「好吧,那我就通知她來了,我還納悶呢,你們為什麼沒有一起來。」
嗯……
這個問題,蘇鑫也有些納悶。
丁雨文和自己的履歷有些不同,雖然都是在京大,自己是因為北河大學和京大的聯合培養。
至於小丁,她是哥大的學生,在京大已經是交換生的身份。
要是再到鑫未來的話,那……
有些不符合哥大那邊對學生的要求!
現在看來,應該是哥大那邊已經達成某種方案,使得小丁能夠合理合規的來到北河大學或者說是鑫未來實驗室做實驗。
車站,黃昏時分。
蘇鑫出現在接站平台。
丁雨文穿著白色風衣,拎著一個精美的行李箱。
邊上的男男女女,都忍不住多看幾眼。
有些人更是遠遠的拿著手機在錄像。
沒辦法,隨著閱歷的增加。
現在小丁身上更加多了一分優雅和從容,加上她本來就絕美的容顏。
只要是正常人,都會被她所吸引。
「小丁,歡迎啊!」
蘇鑫看見她,連忙打招呼。
這一嗓子,瞬間引來人們的不滿。
甚至是男女都不滿的那種!
在他們眼裡,這樣漂亮的女神,就不應該有X生活的!
看看是個什麼樣的歪瓜裂棗,拱了這個好白菜!
不過……
他們都失望了……
因為循著聲音看過去,是一個同樣氣質極好的男生!
雖然他看上去很年輕,卻像是歷盡千帆一樣。
「卧槽,彥祖北河分祖!」
「他娘的,不對勁啊,竟然是帥哥陪美女。」
「讓了讓了,比不過,比不過。」
看見是蘇鑫,丁雨文開懷一笑,「你來啦。」
「哎呦……」
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