材料領域的數學計算模型，其實并不罕見。
或者說，在如今的材料學，無論是化學材料領域還是物理材料領域，亦或者是生物材料學等各種復合的領域中，通過數學模型來計算各種交叉反應以及優化實驗步驟早就不是一件稀奇的事情了。
川海材料研究所的化學材料模型，是徐川早些年研究人工SEI薄膜的時候專門建立起來的東西。
但隨著各種可控核聚變工程等各種‘大項目’的開展，別說這個化學材料模型了，就是川海材料研究所都快被他忘的差不多了。
沒想到這一次的鋰硫電池突破，似乎和被他遺忘的化學材料模型有關。
看著報告文件上的資料和數據，徐川饒有興趣的抬起頭，看向樊鵬越，開口道：“和我詳細聊聊你們最后解決硫材料問題的方法和過程吧。”
雖然這些東西在郵箱中有發，但他來的比較匆忙，沒時間細看。
樊鵬越點了點頭，咳了一下清了清嗓子開口道。
“鋰硫電池的突破，主要點在于硫的一種同素異形體的發現。”
“在無數次的實驗中，鋰電池研發部門一名叫做曹毅然的科研人員試圖將硫和碳納米材料結合起來，進而限制硫在電解質中危險效應。”
“實驗雖然沒有成功，但卻意外的在實驗電池中發現了一種硫結晶。”
“這種硫結晶是一種硫單質，叫做‘單斜伽馬相硫’，是硫的同素異形體之一。”
“一開始的時候也沒人在意，畢竟鋰硫電池中的硫化合物形成是很常見的事情，硫的同素異形體雖然少見，但并不是不可能形成。”
“直到后續的充放電實驗進行時，通過大數據分析工具才發現，這種‘單斜伽馬相硫’竟然不與碳酸鹽電解質反應，可以消除了形成多硫化物的風險”
樊鵬越簡單的解釋了一下起因經過，徐川微蹙著眉頭，有些詫異的問道：“如果我沒記錯的話，‘單斜伽馬相硫’在在95°C下的環境中并不會穩定的存在吧？”
硫的同位素和同素異形體很多，‘單斜伽馬相硫’就是同素異形體中的一種。
這種同素異形體并不是什么新的發現，早在上個世紀開采石油的時候，科學家就在天然的原油礦中發現了這種物質。
不過對于材料學來說，每年發現或在實驗室中合成制造出來的新物質何止成百上千。
別的不說，硫的同素異形體已經發現和命名的就多達幾十種，一種早就發現過的硫結晶，自然很難引起科研人員的注意力。
不過后續的發現，它不與碳酸鹽電解質反應，可以消除了形成多硫化物風險的價值足夠值得投入資金建立項目進行研究了。
正如徐川所預料的一般，沙發對面，樊鵬越點了點頭，開口說道。
“的確，‘單斜伽馬相硫’的穩定性的確是個很大的問題，但是它的價值足夠值得投入資金建立項目進行研究了。”
“因此后續鋰硫電池研究部建立了一個專項小組，對‘單斜伽馬相硫’進行深入化的研究，了解它在室溫下保持穩定的單斜晶硫生成背后的確切機制。”
徐川點點頭，沒有說話繼續聽著。
這才是傳統材料實驗室的正常研發步驟之一，通過實驗累計數據，發現異常，針對性檢查，確認有無價值，無價值就排除，有價值就后續再進行投入。
對面，大師熊則繼續簡略的解釋著：“不過尋找‘單斜伽馬相硫’室溫穩定的機制很難，到現在都沒什么進展。”
“而解決這個問題的核心，在于材料計算模型。”
頓了頓，樊鵬越喝了口水潤了下嗓子，接著道：“在‘單斜伽馬相硫’發現后，按照研究所的傳統習慣，我們將它的各種性質和屬性數據錄入進了你之前建立的那個化學材料計算模型里面。”
“后面模型更新后，通過超算對材料進行了穩定性的模擬組合，結果還真讓我們找到了穩定‘單斜伽馬相硫’的材料”
徐川翻閱著手中的報告文件，在里面看到了穩定‘單斜伽馬相硫’的材料。
意外又在意料之中的物質碳材料中‘石墨’！
萬能的碳材料，在這一刻又雙叒叕派上了用場。
當然，這次上場的并不止它一個，除了碳材料以外，還有氮和鈉材料。
事實上，因為碳具有很強的結合能力，可以與元素形成穩定的鍵，從而構成有機分子的機理，使用各種碳材料，如石墨烯，碳納米管等材料來進行各種化合物之間的穩定是很常見的事情。
在鋰硫電池中，使用碳材料來穩定硫的性質也一直都是各大實驗室和研究機構的主要研究方向之一。
如果是在其他領域，或許其他實驗室早就成功了。
但在電池領域，就完全不同了。
眾所周知，完整石墨晶格的非極性表面與極性多硫化物的相互作用較弱，會導致臭名昭著的穿梭效應和較差的硫轉化動力學。
在鋰電池中，這都是無法接受的缺陷，會分別導致電池可能出現高溫自燃爆炸和電池容量降低，充放電效率降低等風險。
這兩項，可以說是剛好卡在了電池的命門上。
也導致了碳材料，至少石墨材料在鋰硫電池中的前景算不上多么的光明。
但是在化學材料計算模型的模擬驗算中，石墨材料卻是重要的組成部分。
通過超算的助力，化學材料計算模型分析出了穩定‘單斜伽馬相硫’的材料。
簡單的來說，通過在石墨晶格中設計了五邊形缺陷，以打破π-共軛的完整性，使局部電子分布同時增強多硫化物的親和力并加速硫轉化動力學。
而DFT計算表明，與完整的石墨晶格相比，五邊形缺陷可以打破-共軛的完整性，誘導局部電子分布，從而促進多硫化物的親和性，降低硫轉化障礙，進而從而提高鋰硫電池的儲能性能。
不止如此，在實驗的過程中，川海材料研究所還發現，在實驗鋰硫電池中，即便是在充放電的反應體系中，有限的生成了LiSn（n＞2）化合物這種會破壞電解液的物質，也會因為五邊形缺陷的碳材料表面吸附作用而聚集起來，累積在正負極的骨架附近。
這也間接的抑制了鋰硫材料中的硫材料穿梭效應，解決了碳材料在鋰硫電池中最大的缺陷。
翻過了記載著關于理化性質分析的這一部分，徐川看向了最后鋰硫電池的組測試部分。 那些常規的電池循環測試就沒必要多說了，基本都在標準之上。
達不到標準，大師熊也不可能來煩惱他。
值得注意的是，作為硫宿主的合成碳材料，在0.1C條件下循環100次后顯示出2275 mAh g-1的高可逆容量，并且在3C條件下循環600次后顯示出長期循環穩定性，每次循環僅有0.035%的低容量衰減。
毫無疑問，這項數據為電池的高效催化劑提供了基礎。
眾所周知，鋰硫電池長時間不使用效率是會下降的。
這是鋰硫電池的電化學反應過程是一種不可逆反應，因此如果長時間不使用，電池的容量和性能將受到損失。
但從這項數據來看，五邊形缺陷的碳材料在電池中起到了一定的催化作用，可以極大的延長電池的放置壽命和使用壽命。
整體來說，這種新型鋰硫電池，簡直完美！
將手中的實驗報告放在了桌上，徐川抬頭看向大師熊樊鵬越，開口道：“辛苦你們了，過兩天給你們開慶功宴，該發的獎勵和福利都會有的！”
鋰硫電池的突破，毫無疑問會給川海材料研究所，也就是給他帶來一大筆的資金。
而且更重要的是，從實驗數據來看，石墨晶格中五邊形缺陷與各種材料的強聚合反應在工業應用領域的廣泛前景。
根據這項研究成果，他們可以圍繞著它建立起來一系列，如不同化合物、生產、用途、混合配比等等不同領域的專利。
進而在碳材料領域和鋰硫電池領域分別建立起不同的完整專利壁壘。
這將是川海材料研究所的新護城河！
更關鍵的是，從鋰硫電池的研發上，他重新看到了化學計算材料模型的‘高光’！
這個一度被他遺忘的工具，在材料學領域的潛力，比他想象中的要更加巨大！
相比起這個鋰硫電池和碳復合材料本身而言，對于這一點，徐川尤為期待。
單從鋰硫電池的研發來看，說化學計算材料模型是整個研發過程的關鍵也不過分。
畢竟要從無數種材料中找到適配和穩定‘單斜伽馬相硫’的材料，難度可以說比登陸火星都大。
而化學材料計算模型卻為川海材料研究所節省了大量的時間和精力，直接找到了一條不敢說最適合，但卻是完成可行道路。
說它未來會成為材料學的‘核武器’，完全是有可能的。
“樊師兄，關于鋰硫電池、石墨五邊形缺陷晶格材料等方面的專利申請、論文的編寫和投稿之類的事情，就交給你了。”
了解了一下鋰硫電池研發的情況后，徐川開口下達指令道：“專利的申請越快越好，研究所需要新的護城河，也需要新的資金收入來源。”
對面，樊鵬越點了點頭，道：“這個沒問題，研究所有對應的部門和專業的人員負責這些事。只是.”
微微頓了頓，他抬頭看向徐川，接著問道：“只是專利的申請下來后，后續的推廣，你還親自參與嗎？”
之前研究所推出的人工SEI薄膜專利和鋰離子電池，就是徐川親自站臺宣傳的。
而從站在研究所管理的角度來說，樊師兄自然是希望徐川幫忙宣傳一波的。
畢竟以他的名氣，絕對能吸引來全世界的注意。
徐川笑了笑，道：“我就不站出來了，這種事情樊師兄你看著安排就行，研究所也不是剛成立的時候沒有名氣和渠道，需要我幫忙站臺。”
“行，隨便你了。”
樊鵬越點了點頭，應了一聲也沒太在意，雖然徐川站出來對研究所有幫助，但對于他個人的名聲來說，還是有那么一些影響的。
畢竟在國內的傳統觀念中，科學家，學者這種人，不說應該與貧窮掛鉤，但也應該是遠離金錢的。
雖然這種風氣不對，但過去幾十年形成的觀念早已經深入人心，要想扭轉過來不是那么容易的事情。
聊了一會后，徐川突然想起來了一件事，開口道：“哦，對了，關于鋰硫電池后續的專利授權，在授權的時候附加一個條件。”
“你說。”
徐川：“國外的廠商按照正常的流程來進行談判就行，國內的廠商在商談的時候要求獲得專利授權的廠商在巴陵那邊建立一套鋰硫電池的生產工廠，并且嚴格要求控制生產過程中的環境污染。”
聞言，樊鵬越笑著開口道：“小師弟這是照顧家鄉的發展？”
徐川點點頭，道：“嗯，可以這樣說，畢竟我也是從巴陵那邊走出來的，有能力的情況下還是可以支持支持家鄉的發展的。”
微微頓了頓，他接著道：“關于工廠的建立和發展，在商談的過程中你直接說這個要求是我提出來的就行。”
“至于補償方案，樊師兄你這邊找人評估一下，然后按照評估的條件進行上升百分之二十的范圍進行補償，別讓答應要求的企業吃虧。”
對于他提出來的請求，相信國內的電池廠商看在他的面子上肯定會有不少的企業會考慮，甚至可能會選擇吃虧合作。
但對于徐川來說，其他企業吃虧合作他就相當于欠人情了。
能用錢解決的事情，就別動用人情。
尤其是到了他這個高度，人情這種東西就更難處理了。
樊鵬越點了點頭，應道：“行，這個要求我記下來了，還有其他的嗎？”
徐川：“暫時沒有了，先抓緊時間將各國的專利申請下來吧。”
樊鵬越笑著道：“恭喜小師弟了，等鋰硫電池的相關專利申請下來，在福布斯富豪榜上的位置又可以往前挪動個至少幾十名了。”
徐川笑著擺擺手，道：“你知道的，我對錢不感興趣~”