學霸的黑科技系統 第153章 美麗而致命的枝晶

    陸舟回答道:「我來吧。」

    系統並沒有規定做實驗必須由誰操作,只要將實驗做一遍,然後收集需要收集的數據就行了。不過不出於學習的目的,陸舟還是想親自動手操作一遍的。

    畢竟,紙上得來終覺淺,書本上交給他都是理論,只有落實到手上,才能將那傳說中的黑科技變成真傢伙。

    很有儀式感地換上了白大褂,陸舟稍微拿出了點科學家的氣勢,伸深呼吸了一口氣,伸手去拿那個裝著實驗材料的樣品盒。

    然而,他的手還沒摸到,就被眼疾手快的錢師兄一把奪過去了。

    「還是我來吧,一邊看著。」

    二話不說,錢師兄便接管了實驗的主動權,把一臉懵逼的陸舟晾在了旁邊。

    看向劉師兄,抱著雙臂的劉師兄無奈聳了聳肩。

    「別介意,老錢就是這樣,這裡的儀器就像他老婆,比他命都重要……第一次你還是看著他做一遍吧。」

    錢師兄頭也不回,隨後說道:「做實驗不是搞數學,算錯了一個小數點改一改還能接著算,實驗錯了一個小細節,可能導致整個實驗廢掉。當然,我更怕的是你把實驗器材給廢掉……把你的設計的實驗流程那給我看看。」

    「在這裡。」陸舟迅速拿出了那張a4紙。

    系統要求進行的實驗步驟和需要收集的實驗數據,他都寫在上面了。

    錢師兄接過a4紙掃了一眼,點了點頭:「設計的還挺專業的。」

    emmm……

    畢竟是系統設計的。

    陸舟表情微妙,沒有說話。

    ……

    實驗的流程很簡單,從製作電池開始,到觀察現象。

    使用95.7%的石墨作為負極材料,粘合劑為羧甲基纖維素鈉(cmc)和丁苯橡膠(sbr),集流體為銅箔。石墨層厚度為90m,正極活性材料使用lifepo4,集流體為鋁箔。

    至於隔膜,用的是celgard2325的三層隔膜,厚度約25m。

    為了防止材料氧化,一切操作都是在充滿氬氣的手套箱中進行的。

    當然,不只是為了防止材料氧化,同事也是為了防止電解液中的lipf6成分,與空氣中的水反應生成氫氟酸。

    氫氟酸這東西,學過高中化學的人都知道。

    而這玩意兒有多危險,在矽基微電子實驗室待過的人,應該也都很清楚。哪只手上抹一點,這隻手基本上就沒法見人了。

    從錢師兄的操作流程來看,顯然比陸舟這個理論家專業的多。

    很快,樣品便製作完成。

    為了防止樣品被破壞,使用的是邊對邊的組裝方式。錢師兄在手套箱中用一層隔膜將lifepo4材料完全包覆,並小心翼翼地將正負極自由端留出了2mm的間距。

    這一步很關鍵,關乎著實驗的安全。

    從手套箱中取出了樣品,錢師兄關閉了各路氣閥,長出了一口氣。

    「搞定。」

    看著錢師兄手中的樣品,陸舟問:「這是電池?」

    「一個簡易且不安全的鋰離子電池,」錢師兄言簡意賅地介紹道。

    陸舟緊張了一下:「會爆炸嗎?」

    錢師兄搖頭:「爆炸到不會,但操作不當,可能會導致起火。」


    而且,是在數碼顯微鏡上起火。

    把樣品燒壞了倒是小事,把數碼顯微鏡的鏡頭給烤了,那就麻煩大了。

    陸舟估計,這也是錢師兄不讓自己這個新手碰實驗的原因之一。

    將樣品接上了bk-6808可充電電池性測試儀,然後放在數碼顯微鏡上,錢師兄對著電腦設置了幾個參數,一邊自言自語似得小聲重複著紙上的步驟:「2min採集一次圖像,數據數據收集頻率為1hz,電池首次充電至400min後放電至截止電壓……ok了。」

    剩下的,就是漫長的等待了。

    看著那毫無變化的儀器,陸舟忍不住問道:「你們做電池材料試驗都要等這麼久嗎?」

    四百分鐘,這都快七個小時了。

    錢師兄推了推眼鏡說道:「七個小時是基本操作,有時候還得等幾天才能看到結果,一般情況下會留個人在實驗室值班,基本上是我和劉波兩個輪流做。」

    「沒錯,」劉波笑著說,「去年一年我刷了四十多部劇,就是在實驗室里值班的時候刷的,要我給你推薦點嗎?」

    陸舟:「這個,還是不用了吧。」

    就算推薦了,他多半也沒什麼時間去看。

    需要做的操作全都做完後,錢師兄簡單地教了陸舟一些,處理突發狀況的方法。

    比如看到樣品冒煙,聞到不對勁的氣味,該如何清理損毀樣品,如何保護儀器,以及最關鍵的如何保護自己。

    無論儀器多麼貴重,都比不上人重要。

    當然,這個實驗並沒有那麼危險,所以在錢師兄很放心地將鑰匙扔到了陸舟手上。

    他和劉師兄還有點事,不可能一直待在這裡,而陸舟也不好意思這麼麻煩人家。畢竟做這個實驗,就已經耽誤他們不少時間了。

    將量子色動力學的書拿出來,陸舟就坐在數碼顯微鏡的旁邊,一邊惡補理論物理學方面的知識,一邊時不時地瞟兩眼數碼顯微鏡上的情況。

    到後來,他發現自己完全沒必要這么小心翼翼,這樣品在顯微鏡下呆了這麼久,外面看上去一點變化都沒有。

    看得出來,錢師兄做實驗的手藝,還是相當靠譜的。

    從上午十點多開始,在實驗室一直待到了快晚上六點,期間陸舟還叫了個外賣,吃了中午飯。

    終於,設定的時間到了,充放電結束,陸舟按照錢師兄說的,保持開路狀態等待了10分鐘,然後切斷電源。

    幾乎就在他做完了這些收尾的工作之後,實驗室外傳來了腳步聲,剛在食堂吃過晚飯的劉師兄,幾乎是踩著點到了實驗室。

    「搞定了?」看了眼樣品的情況,劉師兄熟練地操作著電腦,點選了列印的按鈕,「那就收集數據吧。」

    印表機嗡嗡的響起。

    很快,陸舟得到了他想要的東西。

    一組記錄著鋰枝晶在微觀下生長的圖片,以及系統要求收集的循環電壓曲線之類的圖表等等。

    一邊在收集這些數據,劉師兄一邊用閒聊的口吻說道。

    「……鋰是最理想的負極材料,但也是最難伺候的。在充電的時候,回到負極的鋰離子永遠不會如你所願,老老實實變回平坦的鋰金屬層,而是會向開花一樣,形成一個美麗而致命的樹杈。」

    等待著印表機印完圖表,陸舟隨口問道:「致命?」

    「是的,這種叫枝晶的東西一旦形成,就會隨著不斷充電而不可遏制的繼續生長,而最終就會像一把叉子一樣,刺破隔膜,接觸正極。」

    說到這裡,劉師兄停頓了一下,用開玩笑的語氣說的:「想像一下,如果用一根電線連同電池的正極和負極是什麼情形?沒錯,就是短路。而有機的電解液都是易燃物,聽說過moli公司嗎?」

    「沒有……怎麼了?」

    劉師兄聳了聳肩,將列印出來的a4紙交到了陸舟手上,「他們的產品差一點創造了歷史,但就是因為用了鋰做負極,結果發生了重大的安全事故,結果導致ntt手機被召回,最後公司破產被收購。相比之下索尼就很聰明,直接用石墨做負極,推出鋰離子電池迅速占領了市場。」

    陸舟忍不住問:「他們難道沒有做安全測試?」

    劉師兄嘆了口氣:「是啊,是個人都會這麼問,但事情可能遠遠沒這麼簡單。也許做了根本沒發現問題?也許他們認為自己找到了完美的解決方案?誰知道呢?有時候,現實就是這麼的魔幻。」



  
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