第236章 新一代卡牌大师!(月票加更)
彼得罗夫这个时候开口:“所以,漆教授,你想做固态电池,很好,但你要记住,搞化学也需要运气。”
“数学错了,可以重来,化学错了,有时候上帝不给你重开一局的机会。”
漆昊不敢不认同。
彼得罗夫看漆昊认同他的话,很是满意,接着给他讲资料。
他给漆昊讲了一些老苏联时期的技术细节,什么氧化铈掺杂、晶格氧空位浓度、双相界面修饰,漆昊听着,不时回几句,彼得罗夫见他专业知识不差,更是喜欢。
“哦,漆教授,你十分有研究电化学的潜力,要不要来我们所?”
翻译一听这句话,连忙用中文给陈泉解释了起来,陈泉立刻回道:“彼得罗夫先生,漆教授目前才刚刚担任数学教授的职位,平时工作繁忙,暂时没办法前往贵所。”
彼得罗夫很是遗憾,只能作罢。
他说:“想当年,我们的人在西伯利亚上研发固态电池,条件比现在苦多了,新西伯利亚科学城外头,零下三十度,冬天去实验室的路上,吐口唾沫落地就是冰珠子。”
“那时候上面给的任务很明确,就是为了极地通讯和军用装备搞全固态电解质,普通电池在零下三十几度直接罢工,我们只能走固态路线,起初做的是氧化物,氧化锆体系,高温性能很好,但低温下根本跑不动。”
“后来又试硫化物,电导率上来了,可一到潮湿环境,分解出来的硫化氢能把人呛出眼泪,有一次管道漏了,整个走廊都是臭鸡蛋味。”
漆昊注意到了西伯利亚几个字,他问道:“那后来呢?当时研发成功了吗?”
彼得罗夫摇摇头:“算是成功了一半,我们在一个封闭实验站里做出了样品,低温下能工作,但性能离实用差得远,后来苏联解体,经费断了,人员散了,那些数据和样品,有的进了档案室,有的被当废品处理,再后来,设备拆了,实验站改成仓库,最后连仓库都没人管了。”
漆昊心里一动。
系统任务二里提到过西伯利亚八月风暴-9898科学城,难道和彼得罗夫说的是同一个地方?
漆昊暂时压下了疑问,因为接下来,彼得罗夫开始讲全固态电池的几个核心难点了。
最先一个是离子电导率,室温下,没有任何一种已知固态电解质的锂离子电导率能真正和液态电解液相提并论,液态电解液的电导率能到10的负2次方西门子每厘米,而性能最好的硫化物固态电解质也只是勉强摸到10的负3次方,氧化物体系普遍低一个数量级。
再一个是接触问题,固态电解质和电极之间的接触面积小得可怜,循环过程中正负极材料一膨胀收缩,接触还会进一步恶化,接触不好,阻抗就大,发热就厉害,循环寿命就掉,这个问题不解决,全固态电池就是实验室里的花瓶。
还有固态电解质和金属锂负极、高压正极之间会发生副反应,生成高阻抗的界面层,有些硫化物电解质和金属锂直接接触,还没充几次就分解了。
氧化物虽然稳定些,但硬度高,和电极贴合差,电池不光是性能要好,还要活得久,界面稳不住,电池也用不了多久。
最后嘛,就是制造工艺了,液态电池的产线已经很成熟,卷绕、叠片、注液、封口,一条流水线下来,几秒一块电芯。
全固态电池目前连像样的量产工艺都没有,特别对于俄国来说,开一条新生产线,太难了。
听到这里,漆昊心里对任务二的难度评估又往上调了一个档次。
和彼得罗夫等俄方专家交流了一天,漆昊回家已经很晚了。
当天晚上,漆昊躺在床上翻来覆去。
彼得罗夫说的那些东西像一群蚂蚁,在他脑子里爬来爬去,硫化物怕水,氧化物低温跑不动,界面阻抗高,晶界电导低,样样都是拦路虎,他把这些问题在脑子里拆成几条主线,准备第二天去找肖雅,看看她们组里的实验数据能不能对上。
第二天上午,漆昊去找肖雅。
漆昊直接把自己在彼得罗夫那里得知的几个技术难点列了出来,肖雅听完,点头说:“这些就是全固态电池目前的现状,我们走硫化物路线,表面上电导率高,可实际上,室温下能和液态电解质比肩的,也还是脱离不了这些体系,而且越到工程上,坑越多。”
她转身从文件架上抽出几篇打印好的文献,摊在桌上:“这些都是我们最近重点参考的文献,这些都涉及到了一些硫化物电解质本身的关键问题。”
“像是硫化物电解质一碰到空气里的水分就会生成硫化氢,我们在手套箱里能做,但一旦要规模化生产,车间环境控制就是大问题。”
“还有硫化物和锂直接接触,会形成高阻界面层,循环几次就挂掉。”
“与高电压正极的界面反应,氧化物正极和硫化物接触,会发生空间电荷层效应,锂离子迁移被堵,要抑制这个,要么包覆,要么加中间层。”
“你之前告诉我们的方案我们也试过了,但是中间层太薄了,顶不住。”
“还有硫化物电解质软,冷压成型容易,可极片叠层和卷绕时容易开裂,全固态电池到了大尺寸,良率低得吓人。”
肖雅继续翻着桌上的文献,一篇一篇给漆昊讲实验细节,翻到其中一篇时,她的动作顿了一下,然后快速跳过,像没看见一样。
漆昊注意到了:“这篇呢?怎么跳过去了?”
肖雅若无其事地笑了笑:“这篇和我们现在路线不太一致,没太大参考价值。”
漆昊好奇地看了一眼那篇文献,标题是锂硫固态电池界面的原位表征,第一作者是汪茜,通信作者是田良牧,单位是南方嘉应理工大学材料学院。
继续往下看,他发现这篇论文里有一组数据很有意思,作者用低温透射电镜捕捉到了硫化物电解质和正极之间界面反应层的形成过程,发现空间电荷层在循环十次后就开始出现明显的锂空位聚集,而且这种聚集和正极表面的包覆层厚度直接相关。
漆昊说:“这个作者把空间电荷层的演化过程做实了,包覆层厚度低于十五纳米,基本形同虚设,但超过二十纳米,阻抗又会陡增,这个窗口看样子很窄。”
肖雅脸上的神色缓和了一些:“对,所以我们最近在试一种新的包覆工艺,想把厚度控制在十五到二十纳米之间,但成品率很低。”
漆昊思考着说:“这个窄窗口的问题,如果从数学上建一个界面反应扩散模型,或许能把最优厚度算得更准。”
“你回头把你们的不同包覆厚度数据发我,我看看能不能拟合出规律。”
肖雅点点头,心情似乎平复了一些:“好,那就麻烦你了。”
下午,漆昊去给qideepnet技术培训班上课。
一进教室,就听见台下有人在小声议论什么,见他进来,一个企业代表凑上来说:“漆教授,今天早上有人发了篇新论文,highway networks,说是能训练四百层前馈网络,我们看了下,他们技术很是新颖。”
漆昊走到台前,打开投影。
他让那人把论文地址发过来,现场打开。
论文不长,但关键公式和网络结构图很多。
他站在讲台上,一边看一边在脑子里复现,台下一片安静,所有人都盯着他。
漆昊的眼睛在屏幕上快速移动,大脑已经自动开工。
这篇highway networks和他之前做的残差结构不同,它用的是门控的跳跃通路,相当于每一层都加了一个可训练的门变量,用来控制前后层之间的信息流比例。理论上,这种结构确实能让信号在极深网络里传播得更稳,所以训练四百层没问题。
但问题在于,门参数多了一倍,训练复杂度上去了,而且门控机制本身会带来收敛难度。
漆昊在脑子里快速推演了一遍前向和反向传播,又估算了一下在相同规模下的收敛速度和硬件消耗。
大约过了十分钟,他抬起头说:“这篇论文是真实的,四百层能训练也大概率是真的,但你们先别急着跟。”
台下有人问:“为什么?数据不是比qideepnet好吗?”
漆昊把论文翻到实验配置那一页,指着上面的参数量和训练时长:“他们的性能提升,建立在参数量和训练时间几乎翻倍的前提下,门控通路确实能跑深,但收敛慢,工程落地不友好,如果用我们的qideepnet,在同等算力条件下,做工程优化和部署更划算,用他们的结构,你们得多养两倍的卡。”
一部分人点头,把漆昊的话记下来。
另一部分人嘴上不说什么,眼神里却带着怀疑,毕竟数据摆在那儿,论文刚出来,谁也不知道后面会怎么发展,几个企业的算法负责人在底下交换眼神,显然打定了主意,回去还是要试试。
漆昊看见了,也没多劝,这种事劝了也没用,技术路线这东西,有时候就得撞南墙,赔点钱才能醒悟。
特别是对有钱的科技公司来说,这更是真理。
这些大公司里面的技术人员多数都很自信,相信自己的判断,特别是现在qideepnet并没有完全落地,大家看着数据好的技术了,自然会心动。
反正劝了他们也不会听,这些公司搞科研,不会用他的钱,漆昊懒得多管闲事。
接下来的一段日子,漆昊又把自己埋进了文献里。
白天,他在燕大和自动化所之间来回跑。
qideepnet培训班的课程不能停,围棋ai的在线训练要盯着,偶尔还得去化学院找严修平问几个电化学概念。
晚上回家,继续翻固态电解质的论文,从氧化物到硫化物,从空间电荷层到界面修饰,从俄文老文献到最新的nature。
漆昊忙得连新闻都没空看。
苏霍伊t-50-4试验机首飞的消息,在国内军事论坛上炸了好几天,有人发帖说俄罗斯五代机又往前走了一步,有人开始讨论歼-20和t-50的气动差异,还有人把苏霍伊设计局的历史翻出来科普,漆昊一概没看见。
转眼到了年关。
京城下了两场雪,空气干冷得像刀片,漆昊收拾好行李,把几本最重要的文献塞进行李箱,回了蓉城。
窗外,华北平原被雪盖成一片白色,到了蓉城,雪变成了灰蒙蒙的雨。
出了机场,他爸妈站在人群里朝他招手,漆叶躲在他们后面,等漆昊一走近,突然蹦出来,把一条红围巾挂在他脖子上。
“哥,欢迎回家!”
漆昊被她撞得往后退了半步,无奈地笑了一下:“你多大了,还这么跳。”
“我比你年轻,当然跳得动了!哼!”漆叶理直气壮。
回家路上,漆昊问了几句家里的情况,漆叶抢着汇报,说期末考试成绩出来了,她数学考了130。
“那不错,比我想象中好。”
漆叶得意地扬起下巴:“那当然,也不看看我是谁的妹妹,这学期,我可是很努力的!”
漆昊心里挺高兴,他妹的底子他清楚,数学能上130,说明这一年真下了功夫。漆叶见他不吭声,又凑过来:“哥,我都这么努力了,你不多夸我两句?”
漆昊说:“我现在担心,我一夸你,你就飘上天了,130只是刚入门,等你能稳定考到145以上,我再夸你。”
漆叶立刻瘫在座位上:“145,你是恶魔吗?!。”
到家后,漆昊老妈魏丽做了一大桌子菜,漆昊放下行李,洗了手,坐在餐桌前,漆叶主动给他盛饭倒水,殷勤得不像话,漆昊看她忙前忙后,总觉得这丫头在憋什么大招。
果然,吃完饭,漆叶从厨房里端出来一个蛋糕,插着20的数字蜡烛。
“哥,生日快乐!”
她笑嘻嘻地说:“这蛋糕我亲手做的,不准嫌弃。”
漆昊看着那个蛋糕,奶油抹得不算平整,上面用草莓摆了个歪歪扭扭的爱心。
他愣了一下,然后笑了,这两年因为学术繁忙,他都没有好好过生日,没想到今年漆叶记住了。
这丫头,没白疼她。
漆叶眼睛亮晶晶的,等漆昊吹完蜡烛,才双手合十,说:“哥,既然你这么感动,那答应我一个要求呗。”
漆昊突然警惕了起来:“什么要求?”
“以后收我当学生。”
漆叶说:“大家都说哥哥以后是菲尔兹奖得主,我要是跟了你,以后就是菲尔兹奖得主的学生啦,工作肯定不愁啦,我想过了,反正都要学数学,还不如跟着哥哥学。”
漆昊差点被蛋糕呛到。
他放下叉子,说:“你有没有想过,要当我的博士生,你得先考进数学专业,读完本科,再读完硕士,然后申请博士。”
漆叶露出了难以置信的表情。
“好麻烦啊。”
“你以为呢。”
漆昊说:“我现在不带硕士生,所以你要么拿到直博资格,要么得先硕士毕业,另外纯数研究非常苦,不是你喜欢就行的,有些人读博,读六七年都无法毕业。”
漆叶被吓到了:“那如果我不读数学,去读化学呢?我觉得化学也挺有趣的。”
漆昊脸色一变,卧槽,你要学诺贝尔,把你老哥我送走是吧!
不行,以他妹妹的智商,绝对不能让她去碰化学。
当晚,漆叶喜提漆昊一顿爱的教育。
之后的几天,漆昊没怎么出门。
他把自己关在房间里,把从京城带回来的文献重新梳理了一遍。
电化学、固态电解质、材料热力学、晶体缺陷理论,这些天积累的知识像一大堆散落的零件,正在他脑子里自动寻找匹配接口,他隐隐觉得,自己已经摸到了门槛,但还差一把钥匙。
正月初五,晚饭后,漆昊确认自己化学基础已经搭得差不多了,便回到房间,反锁了门。
他在床边坐下,从系统里取出了那套门捷列夫卡牌。
牌盒还是老苏联风格,深绿色底,烫金边角,上面印着门捷列夫的半身像。
漆昊打开盒子,把卡牌一张张抽出来,摆在床上。
卡牌背面是统一的暗红色花纹,正面则全是元素符号,角上标着元素符号、原子量、化合价、主要理化性质。
他数了数,一共63张。
63,这是门捷列夫当时使用的那套卡牌?!
现在教材上的元素周期表,无一例外都会补齐一百多种元素,填满整个周期表,但眼前的这套卡牌,很明显只收录了当时人类真正探明的63种元素。
这东西怎么用呢?
漆昊按元素周期表重新排列。
他盘腿坐在床上,把牌一张张分列排开,当他放下最后一张牌时,整张元素周期表在眼前铺开,63张卡牌横成周期,竖成主族,一眼望去,表格之中多处空缺的地方。
漆昊看到这一幕,发现门捷列夫是真的离谱,真是凭一己之力,在一堆看似不相关的元素中,找到了规律。
可以说,门捷列夫当年的洞察力,本质是顶级数学家级别的找规律能力。
作为化学界最严厉的父亲,能够门捷列夫过招的,漆昊想了想,大概只有孟德尔的9:3:3:1了。
不过这副卡牌能怎么启发他?
立志成为新一代卡牌大师的漆昊,正胡思乱想的时候,一股强烈的困意从大脑深处涌上来。
漆昊眼前一花,失去了意识。