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请各位老师提问

我问一个吧

它那个是

（00：37）有一个曲线

就是说研究了大概是…

和那个力学性质的关系

那个曲线好像印象也挺深的

好像像那个

有点像那个韧性材料

然后有一个（…）往上跑

你能解释一下

为什么这个往上跑

还有刚才你说

气孔越高 强度越高

不是气孔越高强度越高

是它的厚度越高的话

厚度越高 对 对

再有一个就是说做这个

比如说做金属材料试验中

（01：11）

怎么做案例投标做这个试样

是做出这个性能

再做这个曲线

那么你像你做这个陶瓷

比如说我想你这个

你这个取这个尺寸不同的时候

做出来的性能是怎么评价

就是说你可能一个人用的块大

另外一个人用的块小

但都做这个试验

你这个标准的话

应该是怎么考虑的

你比方说因为它是

可能做出来的

就是说可能不会一样的结果

就是说你这个

加了这个试验结果的可比性

就是说这一次 下一次

这个标准怎么考虑的

我们测的时候会

就是做几个样品

然后就并不

时间是一样的吗

对 时间是一样的

就并不是只

一个样品只做一个sample

那你这个压

这个标准做的是拉伸 压缩

压缩 压缩

但我想这个东西

肯定那个试验就会分散 分散

因为一个材料你想取得

甚至可能是一次做出来的…

因为是多孔材料

它区域不一样的时候

可能也会有分散

如果做那个大的材料你会发现

比如说做那个金属的那种

我们做的样品很小

然后所以

（02：25）材料

我觉得可能

而且因为我提到我们那个

就是那个Core—Shell

它特别均匀

就是它

你可以看到它的这个

烧之前的这个前躯体

它就是

其实可能没有您说的

或者是这个

就是没有那么大的影响

因为我们的这个颗粒比较均匀

再有刚才你做的那个材料

挺有意思

就是一个多极孔的好像氧

氧化钴

氧化钴的蜂窝

像那个材料是一个

你比如说

你比如说你这个材料

将来怎么用

还有比如说你这个表征

怎么表征这个

这个多孔的一个均匀度

（就像）这个

您是说 我找一下

这氧化钴的这个

您说这块是吗

对 （03：14）

那块啊 对

对 那块 我们

我制作 其实我觉得

那个结果挺好

但是我们之所以还没有

就是把它给拿出来单独讲

是因为我们还没有想到

就是以后怎么用

我们刚开始的这个预期是

希望它能够做这个

就是铝空电池里面的那个正极

就是那个正极

它不是需要

就是那种多孔的那种骨架吗

然后我们想的是那样的

但是我们现在这个问题

就是它的导电性没有那么好

如果我们想那样做的话

必须就是比如说需要CAD

然后去在它表面上镀个碳膜

（03：48）导电性

但是我们现在

还没有这种设备 所以

（是它）这个均匀度有多大这块

从这个局部看很好看

不是 我们

我们是整个的

就是用这个模板

它的优点就是均匀度特别好

因为我们做那个有机碳球

它特别均匀 对

行 我们有一个方法

能表征你这个

是吗

是（04：12）光学的基础可以

那行 那可以

下边和您讨论讨论

你三个工作做得很好

创新性也蛮强的

我能了解一下就是

就是你那个铝和氧化钛

这个核—壳结构

就是你做这个

测试你和那个

就是现代用的

石墨负极材料是吧 比较

对

就你的好几个性能

都比它理想那个要好很多

那么你做的时候

你是 当然这个材料

是你自己测的

那个石墨的那个测试

和你那个石墨

也是你在这个条件下测的

还是你是作为（便于数据）

没有 我那个石墨

我用的是它的理论

理论的这个比容量

就是它最多只能达到这么多

然后我现在就是比了它的上限

所以我们实际的这个结果

可能是比这个商用的

就是商用的

它可能没有达到这么好

就是我现在比的是

它的理论的这个比容量

行 那我问一下

它那个商用的测试的条件

和你现在测试条件

有什么不一样的内容

其实测的时候

主要就是调这个电流密度

然后只要

就是因为它的比容量

不一样的话

我们用的是（1C）的话

它对应的这个电流

它其实是1.41安培每克

但是如果是那个石墨的话

它因为比容量比较小嘛

它用的这个

它用的这个

那个电流会更小 对

它 如果您说不一样的话

可能就是这个电流密度不一样

但是它反映出来

就是它的这个

充放电的时间

就是我们在电池方面的话

它都类似于有一种

那种就是把它给规划一样的

就是我们不比较它的电流密度

是多大多大

我们只比较

它的充放电时间需要多长时间

就是1C嘛

就是一个小时它充

充好电 对

行 这个我就是

意思就是说可能是比较

当然也不一定

就是比较（06：11）

是一个实际的（电子）材料

你只是一个试验的一个

对 这个其实

会不会有这个

可能会有差异 是吧

对 其实我们这个文章

投稿的时候

然后他们就是有审稿人

就说到这个问题嘛

然后他们是让我们补了一个这个

就是我们现在测试半电池

他让我们补了一个全电池

就是我们把这个结果放上去

因为就会比较复杂

那个什么

然后但是那个全电池的结果

是 也是很好的就是

对 就是实际应用的话

这个材料是没有问题的

（其它）的问题就是

这个铝粉还是比较

稍微有点贵

然后我们有那个

我们就是在那个

美国那个（MIT）那个组

他是在去试图

就通过（球膜）的方法

把那个铝片

然后给 就变成那种铝颗粒

然后来降低整个这个

就是它的这个成本

然后希望能够

就是这个工艺

它其实是可以这种规模化生产的

但现在这个原料

还不能规模化生产

我觉得应该可以

因为前不久

一个企业老总他

（07：10）铝粉

然后他用他氧化的方法

做那个6个9纯度的氧化铝

正在做蓝宝石这个粉料

他用的铝粉

行 好 OK

谢谢老师

我这个问题（07：25）

问题是就是说

你现在有三种…

三种材料体系

我就是不是太清楚

就是说你这个重要还是成分重要

这两个怎么来选择

我当时就认为

其实是以结构主线的

结构为主

对 结构主线

但在选择材料体系的时候

就是选择了

首先是根据我们课题组的背景

然后选了这个材料体系

就是选了

先是定了结构

然后定了体系

然后又定了性能

是这样 这样的思路

因为你第一个结果是

核—壳（08：00）

…

对对

第二个是铝和那个

一氧化钛

一氧化钛 对

第三个就是… 对

就是为什么你

这个我就不知道

这个怎么选出这个

（相）对应的你这个

…就是这个

你这个哪个是重要的 可能

这样说吧

就是当时选那个铝和氧化钛

就是我在的那个国外的那个组

然后他们是

他们是想得到这种结

就是他们想做这个铝的负极

但是他们就是没有

因为他们是没有这个技术

然后因为我做核—壳

然后 就是刚好和他们比较符

然后他们就希望

我能做出来一个这样的结果

所以我就做了这个结果

就是还是

我是以做结果为主的

就是我的（08：53）

对 对对

行

行 我就顺着刚才讨论

这个工作做得很好

就是感兴趣的东西也很多

所以因此就是刚才

老师那个顺着

那么你刚才说热导率低

有些就是空气

那个分子平均自由程的问题等等

还有一些

刚才说的碳气凝胶等等

这样一说

你的解释就不一定是合一的了

对 这个先不去管它

那么就是说

咱们把这个弄空了

就当作孔隙来对待

那么你这个整个材料里边

孔隙率大概能够占多少

因为你毕竟是除了孔与孔

那个就是颗粒与颗粒之间

挨在一起

它还有一个固体传热呢

对 是的

所以那个部分你贡献多大

是 这个其实我没有说全

因为我们在算

这个热导率的时候

我们其实是用到

这个经典的这个

就是那个经典的介质

对介质模型那个

就是我们是

把它那个气体的热导率

然后那个固体的热导率

然后还有那个考虑到气孔

就是各个因素都考虑之后

考虑了是吧

对 都考虑之后

然后得到它这个

得到它一个

估计的一个热导率

然后和它这个

实际的热导率比较

然后就是相差不是很大

然后就是您刚才说的这个

气孔率有多少

然后我们在那个

20个纳米厚度的时候

它气孔率可以达到88%左右

就是 对

87%点多

12%… 对

就是它其实

它这个热导率这么低

其实主要还是它这个孔的作用

只不过就是我刚才之所以解释

就是那个

就是那个（10：36）效应

是因为别人很难理解

你即使它里面

就是它全部都是气体的话

也不可能

这个气体的这个热导率

比空气还要低嘛

所以我就是

把这个气体的热导率给强调了

但其实就是

就是实际上的时候

就是有这个孔

就是孔的作用还是很大的

好 那这个问题就是

刚才因为你讲到

那个结构的调控对是吧 对

这个调控（里边）

有好多可以调控的东西

那么其中有一个

就尤其是说到那个

就是（11：08）的

就…那种结构 对 对

蛋黄 蛋壳 对

那么就始终没提到

那个 就是我这个蛋黄

占蛋壳里边多大

这个

给它举个例子

我是缝隙是

比如空气是占10%呢

还是15呢 还是20

这个刚才汪长安老师也提到

你比如最终提到那个

空的（11：32）

里边就是你把碳全给弄空了

然后说到铝 二氧化碳那个

那么也看到一张图

但也没有去看

它里边

孔里边占多大的地方

是占40%还是50%

这个对我们的性能有什么影响

我刚才给了一个（**）

然后它其实

就是让你们有一个比较直观的

就这个孔的大小

对它有什么影响

就是这个（**）

我再给你们放一下

这个是孔比较大的嘛

你们可以看到这么多都是孔

这个孔比较大

然后它

然后这个是孔比较小了

你看这个

就是这个和这个比的话

它其实孔很小

然后这个的话

如果孔很大的话

它体积膨胀的话

它可以给它一个足够的空间

让它就自由在那儿膨胀

但是如果这个孔小的话

它其实就是

刚才（刘老师）说

也说它有一个那个

就是会对这个

Shell有一个应力

然后如果它这个孔不够大的话

它可能会把这个

这个Shell给胀破之类的

然后关于您说的这个填充系数

就是我没有细说

但其实我就是

我们是有算的

就是在说到这块的时候

然后我说它的

它的这个

它的这个尺寸是30到

就是这块 30到50纳米嘛

就是我们估计了一下

就根据这个球的体积

然后还有这个铝的体积

然后估计了一下

它的填充系数

还有这个球的

这个（铝合）的体积

占整个的应当是

不是 就是这个整个的

这个体积

然后比上这个铝核的体积

大概是三点多左右

就是我们在论文里面

其实这个说的比较简略

我们在论文里面就有涉及到

因为它有一个优化的填充系数

就是我们计算了一下

它这个优化的填充系数

是在二到五之间是最合适的

然后刚才给放的

这个（**）里面它其实它

我是想说

它不是在这个

优化的填充系数里面

所以它对它的性能是不好的 对

你刚才说这个结构

蛋黄 蛋壳结构呢

就是你

它的优势

我听了刚才就是呢

就是对（13：29）

或者力学性能不胀破 对

对 膨胀系数

你胀了也没关系

我有足够的空间把你膨胀

对 这样给那个电容的寿命

你比如说降低很少

把它保留在96%以上 这个很好

那么就是说

它的电池性能呢

比如电容呢

比如说（13：54）或者是空的

就这么…

这个因为

我应当放一些补充材料在这块

我们都测了

就是我们

就是其实做了不同的

这个腐蚀时间

我现在用的是4.5个小时嘛

我们做了3个小时的

然后6个小时的

10个小时的

24个小时的

就24个小时的

全部给腐蚀掉了

就变成了氧化钛这种

hollow这种结构

然后它这个容量的话

只有一百多

对 就全部是那种氧化钛的

它这个铝的

但是如果我们用三个小时的话

它容量很高

但是它

就是三百个cycle的时候

它会迅速的下降

然后我们猜测就是

因为它

它如果三个小时的话

它铝腐蚀得很少嘛

就是它铝

它提供的这个

因为我们算的是整个的

这个材料的

就是它铝的比例比较多的话

那它的比容量会很高

但是因为它的这个

事实上就是它的这个核

然后就是

比如它300个cycle之后

它就把这个给胀破了

所以它容量会迅速的下降

好 同学们看看还有什么问题

如果没有问题的话

我们今天那个李洒

答辩阶段就到此结束

好不好

下面我们举行内部会议

好 我们答辩委员会

经过讨论已经形成了

李洒同学博士论文

答辩的决议书

下面由我宣读一下

基于一种通用的碳球模板工艺

本论文重点研究了几种不同

核—壳纳米结构的制备技术

结构调控和功能化特性

选题具有重要的

理论意义和实用价值

论文取得了以下创新性研究成果

一 合成了碳 氧化锰

核—壳结构复合材料

揭示了表面两到三纳米的非晶层

在充放电过程当中的重要作用

据此设计

并合成了尺寸小于十纳米的

氧化锰 碳

核—壳紧密型结构复合材料

比容达1103法拉第每克

接近理论值

第二设计并采用新型的湿法

置换工艺

制备出铝 二氧化碳

蛋黄蛋壳结构

用作铝电池

电池负极材料时

首次循环的

可逆容量为1237毫安时每克

在1C倍率下

循环500（16：27）

容量稳定在

1170毫安时每克以上

三 通过对碳球模板

进行酸和碱处理

成功的制备了氧化钴空心球

实现了球壳厚度的调控

表现出优异的

甲烷催化活性和稳定性

四 采用二步法

二步烧结工艺

成功制备了真空晶粒（17：08）

块体陶瓷

表现出超低的热导率

超高的压缩强度

和良好的热稳定性

为开发新一代高强度

耐高温的超级隔热材料

奠定了基础

论文文献综述全面

研究内容丰富 数据详实可靠

理论分析合理 撰写条理清晰

文字流畅 图表规范

表明作者具有

坚实宽广的理论基础

和深入

系统深入的专业知识

具备了很强的

独立从事科学研究工作的能力

答辩表达清楚 重点突出

回答问题正确

该论文已经达到了

博士学位论文的要求

是一篇优秀的博士论文

经无计名投票表决

答辩委员会一致同意通过

李洒博士论文答辩

并建议授予其工学博士学位

特别感谢清华对我的培养

然后特别感谢各位老师

对我工作的肯定

以后

以后科研道路上会再接再励

然后谢谢大家