三年疫情终于翻篇了，压抑许久的国内各种电池交流会开始紧锣密鼓的，如井喷般的登场。我虽然无法亲历，不过从异彩纷呈的朋友圈还是学到了不少，比如昨天从“电池百人会”了解到的极速充电。

说来也是有趣，本来电动车早于燃油车，不过由于电池的先天不足，能量密度低所以不适合长途旅行，充电速度慢没办法及时补充恢复体能，因而爱迪生的电动车败给了福特的汽油车。不过风水轮流转，汽车普及半个世纪就受到了七十年代能源危机的影响，所以就有了电池科学的第二春，尽管石油开采科技的进步让燃油车驻颜由术，但这一轮人类对电化学的倾注还是导致了电池技术的大幅跃升，杰出代表就是2019年得了诺贝尔奖的锂离子电池。电池从简单的水系的酸碱体系进步到复杂的有机复合电解液，正负极插层化合物的使用使得“摇椅”式工作原理取代了传统可充电池的溶解沉积。科学进步的直接技术体现就是能量密度，充电速度的极大提升。所有这些都奠定了今日电车大踏步对燃油车反攻的基础。过去的二十年不管是目标能量密度还是实际工况下的电池能量密度都是大幅度的跃升，所以逐渐上电车初期面对的里程焦虑已经不算是挑战，现在人们关心的是极速充电，也就是在等同燃油加注的时间完成大部分的电池补充。从科学层面考虑，电池作为一个化学反应器件，极速充电就是要解决传递问题，包括液态固态的传质，也就是锂离子，同时电化学反应必须的电子传递也是重要一环，而在极速充电下，焦耳热引起的温升也需要考虑热量传导，这就应了厦门大学孙世刚院士在百人会上的“三传”一说。而在技术层面，特斯拉首创的“全极耳”（作为哈工大电化学专业的毕业生我拒绝特斯拉的无极耳提法）就是以提高电极层面电子导，热量传导为出发点的。电池是复杂的，实现极速充电是个系统过程，需要全盘考量：其中各部件的协同至关重要，毕竟多步骤串联的电化学反应速度是由最慢的步骤决定的；而纵横交错的并行步骤也让许多看似不相关的过程实际上难解难分（如正极的过渡金属溶出与负极的SEI持续生长）。人生的串并联有时就像电池过程，试问24年前在厦门将军祠西边社做电池的我，如何能想到地球另一边CFI签署的资助加拿大光源的一纸协议竟然是为我过去的十五年的工作经历背书；而同样二十年前在西安大略大学课堂上钻研着量子点电致化学发光的我也决然无法想到我会重返电池研究的前沿，虽然是以不同的视角。电池和人生一样，看似无关的东西可能实则至关重要；研究就像人生，需要风吹雨打。

说了这么多电池，其实写这篇博文的动机却是由昨晚在我沉思于上一篇博文结尾构思时，一个敲门的不速之客引起的。来者与我呈九十度角进行“交流”，大意为他需要工作，所以想把我家雪地上的雪铲开，我付他一些钱。这个过程就像电池充电过程，离子电子需要从一极传向另一极，不过呈九十度排列的正负极，完全不考虑另一极的电极设计，其结果就是最糟的电化学反应。认清形势有效沟通，在整个宇宙历来都是通行法则，不管是实现电池的极速充电还是得到他人的帮助。

2023-04-02 于 萨斯卡通