;需要基于这些单元构建更大尺度的网络模型,用随机行走或网络流模拟离子传输统计;最后还要耦合到相场模型中,模拟经过这种‘预处理’的离子流在负极表面的沉积倾向。计算量……天文数字。我那几台服务器,跑一个简化版本都得几周。”
“那就先跑最简化的。”王诚果断道,“抓最关键的问题:假设锂离子在穿过这种高迂曲度、具有特定表面化学的纳米通道时,其溶剂化鞘结构会被迫调整,部分溶剂分子可能被剥离或取代,离子本身也可能发生短暂的局域化或与通道壁发生弱络合。这种‘经历’是否会改变其后续在平坦石墨烯表面的扩散系数、成核势垒?我们不需要一开始就模拟整个网络,可以先假设几种典型的通道单元表面状态,比如富氧位点、过渡金属位点,计算锂离子与其相互作用的可能模式,然后作为输入边界条件,给到负极沉积的相场模型。”
“这就像只研究海关的检查站规则,不管整个国家的公路网。”程诺比喻道,“但确实更可行。秦屿,你搞理论模型。我这边,同步设计验证实验。我需要制备能把这种陶瓷薄片作为独立中间层集成进去的原位光谱电化学池,而且要能兼容不同的电解液体系。难点在于如何确保薄片与两侧电极(模拟隔膜和负极)的良好接触,又不会引入额外的界面阻抗干扰信号。还有,如何原位探测离子穿过薄片前后的状态变化……拉曼?红外?也许需要结合超快时间分辨的。”
三人再次陷入分工明确的忙碌,实验室里只剩下键盘敲击、仪器低鸣和偶尔短促的讨论声。新的方向像一剂强效兴奋剂,驱散了之前因数据“过于完美”而产生的沉闷与自我怀疑。风险与不确定性并未减少,反而呈指数级增长,但那种亲手触碰未知边缘的颤栗感,是如此真切而迷人。
王诚在等待秦屿初步计算结果和程诺设计草图的同时,开始着手整理关于“离子引导”或“沉积调控”的现有文献。他很快发现,正如所有看似疯狂的想法一样,它并非完全凭空产生。早在二十年前,就有零星的理论论文探讨过利用具有各向异性离子通道的材料来引导电沉积形态;近十年,随着纳米材料和界面科学的发展,也有研究尝试在电极表面构筑纳米结构阵列来“模板化”金属沉积。但这些工作大多聚焦于正极材料制备或金属电精炼,且往往需要高度有序的预制结构,成本高昂,工艺复杂,距离