陸舟回答道:“我來(lái)吧。”
系統(tǒng)并沒(méi)有規(guī)定做實(shí)驗(yàn)必須由誰(shuí)操作,只要將實(shí)驗(yàn)做一遍,然后收集需要收集的數(shù)據(jù)就行了。不過(guò)不出于學(xué)習(xí)的目的,陸舟還是想親自動(dòng)手操作一遍的。
畢竟,紙上得來(lái)終覺淺,書本上交給他都是理論,只有落實(shí)到手上,才能將那傳說(shuō)中的黑科技變成真家伙。
很有儀式感地?fù)Q上了白大褂,陸舟稍微拿出了點(diǎn)科學(xué)家的氣勢(shì),伸深呼吸了一口氣,伸手去拿那個(gè)裝著實(shí)驗(yàn)材料的樣品盒。
然而,他的手還沒(méi)摸到,就被眼疾手快的錢師兄一把奪過(guò)去了。
“還是我來(lái)吧,一邊看著。”
二話不說(shuō),錢師兄便接管了實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán),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(wú)奈聳了聳肩。
“別介意,老錢就是這樣,這里的儀器就像他老婆,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,隨后說(shuō)道:“做實(shí)驗(yàn)不是搞數(shù)學(xué),算錯(cuò)了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)改一改還能接著算,實(shí)驗(yàn)錯(cuò)了一個(gè)小細(xì)節(jié),可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)廢掉。當(dāng)然,我更怕的是你把實(shí)驗(yàn)器材給廢掉……把你的設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程那給我看看。”
“在這里。”陸舟迅速拿出了那張A4紙。
系統(tǒng)要求進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟和需要收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),他都寫在上面了。
錢師兄接過(guò)A4紙掃了一眼,點(diǎn)了點(diǎn)頭:“設(shè)計(jì)的還挺專業(yè)的。”
emmm……
畢竟是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的。
陸舟表情微妙,沒(méi)有說(shuō)話。
……
實(shí)驗(yàn)的流程很簡(jiǎn)單,從制作電池開始,到觀察現(xiàn)象。
使用95.7%的石墨作為負(fù)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90μm,正極活性材料使用LiFePO4,集流體為鋁箔。
至于隔膜,用的是Celgard2325的三層隔膜,厚度約25μm。
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(jìn)行的。
當(dāng)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(yīng)生成氫氟酸。
氫氟酸這東西,學(xué)過(guò)高中化學(xué)的人都知道。
而這玩意兒有多危險(xiǎn),在硅基微電子實(shí)驗(yàn)室待過(guò)的人,應(yīng)該也都很清楚。哪只手上抹一點(diǎn),這只手基本上就沒(méi)法見人了。
從錢師兄的操作流程來(lái)看,顯然比陸舟這個(gè)理論家專業(yè)的多。
很快,樣品便制作完成。
為了防止樣品被破壞,使用的是邊對(duì)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,并小心翼翼地將正負(fù)極自由端留出了2mm的間距。
這一步很關(guān)鍵,關(guān)乎著實(shí)驗(yàn)的安全。
從手套箱中取出了樣品,錢師兄關(guān)閉了各路氣閥,長(zhǎng)出了一口氣。
“搞定。”
看著錢師兄手中的樣品,陸舟問(wèn):“這是電池?”
“一個(gè)簡(jiǎn)易且不安全的鋰離子電池,”錢師兄言簡(jiǎn)意賅地介紹道。
陸舟緊張了一下:“會(huì)爆炸嗎?”
錢師兄搖頭:“爆炸到不會(huì),但操作不當(dāng),可能會(huì)導(dǎo)致起火。”
而且,是在數(shù)碼顯微鏡上起火。
把樣品燒壞了倒是小事,把數(shù)碼顯微鏡的鏡頭給烤了,那就麻煩大了。
陸舟估計(jì),這也是錢師兄不讓自己這個(gè)新手碰實(shí)驗(yàn)的原因之一。
將樣品接上了BK-6808可充電電池性測(cè)試儀,然后放在數(shù)碼顯微鏡上,錢師兄對(duì)著電腦設(shè)置了幾個(gè)參數(shù),一邊自言自語(yǔ)似得小聲重復(fù)著紙上的步驟:“2min采集一次圖像,數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)收集頻率為1Hz,電池首次充電至400min后放電至截止電壓……OK了。”
剩下的,就是漫長(zhǎng)的等待了。
看著那毫無(wú)變化的儀器,陸舟忍不住問(wèn)道:“你們做電池材料試驗(yàn)都要等這么久嗎?”
四百分鐘,這都快七個(gè)小時(shí)了。
錢師兄推了推眼鏡說(shuō)道:“七個(gè)小時(shí)是基本操作,有時(shí)候還得等幾天才能看到結(jié)果,一般情況下會(huì)留個(gè)人在實(shí)驗(yàn)室值班,基本上是我和劉波兩個(gè)輪流做。”
“沒(méi)錯(cuò),”劉波笑著說(shuō),“去年一年我刷了四十多部劇,就是在實(shí)驗(yàn)室里值班的時(shí)候刷的,要我給你推薦點(diǎn)嗎?”
陸舟:“這個(gè),還是不用了吧。”
就算推薦了,他多半也沒(méi)什么時(shí)間去看。
需要做的操作全都做完后,錢師兄簡(jiǎn)單地教了陸舟一些,處理突發(fā)狀況的方法。
比如看到樣品冒煙,聞到不對(duì)勁的氣味,該如何清理?yè)p毀樣品,如何保護(hù)儀器,以及最關(guān)鍵的如何保護(hù)自己。
無(wú)論儀器多么貴重,都比不上人重要。
當(dāng)然,這個(gè)實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有那么危險(xiǎn),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(diǎn)事,不可能一直待在這里,而陸舟也不好意思這么麻煩人家。畢竟做這個(gè)實(shí)驗(yàn),就已經(jīng)耽誤他們不少時(shí)間了。
將量子色動(dòng)力學(xué)的書拿出來(lái),陸舟就坐在數(shù)碼顯微鏡的旁邊,一邊惡補(bǔ)理論物理學(xué)方面的知識(shí),一邊時(shí)不時(shí)地瞟兩眼數(shù)碼顯微鏡上的情況。
到后來(lái),他發(fā)現(xiàn)自己完全沒(méi)必要這么小心翼翼,這樣品在顯微鏡下呆了這么久,外面看上去一點(diǎn)變化都沒(méi)有。
看得出來(lái),錢師兄做實(shí)驗(yàn)的手藝,還是相當(dāng)靠譜的。
從上午十點(diǎn)多開始,在實(shí)驗(yàn)室一直待到了快晚上六點(diǎn),期間陸舟還叫了個(gè)外賣,吃了中午飯。
終于,設(shè)定的時(shí)間到了,充放電結(jié)束,陸舟按照錢師兄說(shuō)的,保持開路狀態(tài)等待了10分鐘,然后切斷電源。
幾乎就在他做完了這些收尾的工作之后,實(shí)驗(yàn)室外傳來(lái)了腳步聲,剛在食堂吃過(guò)晚飯的劉師兄,幾乎是踩著點(diǎn)到了實(shí)驗(yàn)室。
“搞定了?”看了眼樣品的情況,劉師兄熟練地操作著電腦,點(diǎn)選了打印的按鈕,“那就收集數(shù)據(jù)吧。”
打印機(jī)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(zhǎng)的圖片,以及系統(tǒng)要求收集的循環(huán)電壓曲線之類的圖表等等。
一邊在收集這些數(shù)據(jù),劉師兄一邊用閑聊的口吻說(shuō)道。
“……鋰是最理想的負(fù)極材料,但也是最難伺候的。在充電的時(shí)候,回到負(fù)極的鋰離子永遠(yuǎn)不會(huì)如你所愿,老老實(shí)實(shí)變回平坦的鋰金屬層,而是會(huì)向開花一樣,形成一個(gè)美麗而致命的樹杈。”
等待著打印機(jī)印完圖表,陸舟隨口問(wèn)道:“致命?”
“是的,這種叫枝晶的東西一旦形成,就會(huì)隨著不斷充電而不可遏制的繼續(xù)生長(zhǎng),而最終就會(huì)像一把叉子一樣,刺破隔膜,接觸正極。”
說(shuō)到這里,劉師兄停頓了一下,用開玩笑的語(yǔ)氣說(shuō)的:“想象一下,如果用一根電線連同電池的正極和負(fù)極是什么情形?沒(méi)錯(cuò),就是短路。而有機(jī)的電解液都是易燃物,聽說(shuō)過(guò)moli公司嗎?”
“沒(méi)有……怎么了?”
劉師兄聳了聳肩,將打印出來(lái)的a4紙交到了陸舟手上,“他們的產(chǎn)品差一點(diǎn)創(chuàng)造了歷史,但就是因?yàn)橛昧虽囎鲐?fù)極,結(jié)果發(fā)生了重大的安全事故,結(jié)果導(dǎo)致NTT手機(jī)被召回,最后公司破產(chǎn)被收購(gòu)。相比之下索尼就很聰明,直接用石墨做負(fù)極,推出鋰離子電池迅速占領(lǐng)了市場(chǎng)。”
陸舟忍不住問(wèn):“他們難道沒(méi)有做安全測(cè)試?”
劉師兄嘆了口氣:“是啊,是個(gè)人都會(huì)這么問(wèn),但事情可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)這么簡(jiǎn)單。也許做了根本沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題?也許他們認(rèn)為自己找到了完美的解決方案?誰(shuí)知道呢?有時(shí)候,現(xiàn)實(shí)就是這么的魔幻。”
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