隨著機器啟動,從透明的玻璃可以看到淡黃色蝴蝶,快速碳化,變成漆黑一片。
這時候最好不要碎成粉末,維持原有形狀在之前的實驗中,通過電子顯微鏡觀看,效果最佳。
當然就算碎成粉末後,有很大一部分材料,依舊可以使用。
就像是石墨烯,大家在新聞報道裡,看到的都是一片一片的材料,實際上真正的石墨烯,就是石墨烯粉。
一片一片的石墨烯,那是在微觀尺度下。
目前為止依舊很難提取出比較大片的石墨烯。
陸楊通過特殊方法得到的螺旋二十四面體比最開始發現石墨烯的時候,面積大了很多,運用的范圍也廣不少。
看到碳化後的蝴蝶翅膀依舊沒有碎裂,實驗室眾人都歡呼起來。
陸楊開始下一步操作,那就是將提前配置好的溶液,慢慢浸泡黑色翅膀。
在這個步驟時,黑色翅膀要用真空攪拌器,讓溶液和黑色翅膀充分攪拌,這時候翅膀已經碎裂成幾微米的小螺旋二十四面體,但因為特殊溶液在乾燥時,能夠讓電子通過,這種黑色材料,就成了固態電池的負電極材料。
不管是鋰電池,還是很早時期的乾電池,或者以後才會出現的各種固態電池,本質上都屬於化學反應電池。
現在陸楊要選擇一種材料,作為電解質。
以前的鋰電池電解質,是用鋰離子加上其他物質組成聚合物,形成正極,石墨材料作為負極。
充電時,加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋放出鋰離子,嵌入負極分子排列呈片層結構的碳中。
放電時,鋰離子則從片層結構的碳中析出,重新和正極的化合物結合,鋰離子的移動產生了電流。
陸楊研究的柔性固態電池,依舊選擇使用鋰作為主要材料。
畢竟這是現在廣泛使用的電池材料,陸楊腦海裡,還有其他化合物組成的固態電解質,只不過要配置出更高級的電解質,一個是成本會比較高,另一個是陸楊必須自己配置,花費時間更多。
初期的固態電池,使用鋰作為正極固態電解質,已經足夠。
這也算是第一代產品,要留一些空間給以後升級。
電池的容量多寡其實就在正負極材料上,液態時容納的鋰離子肯定沒有固態時容納的多。
另外就是電池負極選擇使用什麽材料也非常關鍵,鋰離子約束的越多,電池的容量也更大。
寶馬公司研究的金屬固態電池,負極不再是石墨或者矽製作,而是金屬鋰和特殊圖層替代,另一邊是固體電解質,一邊是金屬鋰負極。
夏國的寧得時代正在研究的固態電池,走的路線是硫化物路線。
衛藍新能源、清陶能源、贛鋒鋰業等走的是氧化物路線,而腳盆南棒走的也是硫化物路線。
歐洲老鷹國大部分走的又是聚合物路線。
三種路線都是各有優缺點。
其中有個評判標準,那就是單體能量密度,目前鋰電池已經走到極限,單體能量密度是300Wh/kg,可能這個不太直觀,如果用汽車的行駛路程來計算,大概就是續航三四百公裡。
最開始的固態電池,拿寧得時代公布的科研計劃舉例。
他們準備在2020年,突破300Wh/kg,也就是超過鋰電池,固態電池有個顯著優點,那就是充電快還有安全,即便性能和鋰電池持平,也能取代鋰電池的地位。
到了2025年,準備突破400Wh/kg,到了2030年,才攻克500Wh/kg。
這時候充電只需五分鍾,續航達到1000公裡也不是夢。
而現在是2018年,寧得時代才剛起步,連200Wh/kg都沒有突破,對比一下陸楊研發的柔性電池數據,差了足足五六倍。
因為陸楊采用螺旋二十四面體碳結構作為負極,鋰聚合物作為正極,單體能量密度達到了恐怖的600Wh/kg。
用這種電池作為新能源汽車的能源供應。
也許充電三四分鍾,就能續航1200公裡以上!
比現在的鋰電池新能源汽車,續航多了一倍不止,最主要的是充電速度,還有安全性,高了無數倍。
還有一個巨大優勢,那就是新能源汽車因為用的是電能,那在低溫地區,不可避免會放大缺陷,在低溫地區,說不定本來400公裡續航的車,跑200公裡就趴窩了。
充電也要數倍時間。
現在固態電池的巨大優勢,那就是基本不會受到低溫地區溫度影響。
更何況別人造的固態電池那是真固態,硬的和磚頭一樣,陸楊的固態電池,屬於柔性電池,這就和橡皮泥差不多,可以隨意變形。
只要搭配上合適的外殼,搓圓捏扁都不成問題。
當陸楊調配好柔性固體電解質,再將螺旋二十四面體碳材料作為負極,原本電池用的是鋁殼或者鋼殼,現在陸楊同樣調配了柔性絕緣隔熱材料作為外殼。
即便是固態電池在電子通過時,依舊會發熱,有陸楊開發的隔熱材料,就不會有發熱困擾了。
調配這種材料時,陸楊才發現這種材料的價值也不比固態電池價值低。
因為不管是手機還是電腦芯片甚至航天科技,都需要用到特殊隔熱材料。
那他完全可以將這種隔熱材料,用在多個領域。
可能這才是獲得整套黑科技最大的好處,那就是能夠讓夏國多個領域領先世界!
看來抽空需要回理工大學,成立一個材料研究實驗室,將這種材料,賣給軍方,也許戰鬥機的一些問題,也可以解決了。
陸楊不懂戰鬥機設計,但能想象到,戰鬥機一樣需要用到這種高性能柔性隔熱材料。
當產品從陸楊手中誕生時,所有人都驚呆了。
因為在陸楊手中的產品,竟然是外殼透明的固態電池。
左邊是正極,呈現土黃色,這是鋰離子聚合物的顏色,而右邊是負極,由碳元素的特殊結構組成,所以是黑色。
但在通電後,顏色肯定會發生改變,現在外殼是透明絕緣隔熱材料,所以待會大家甚至能看到充電後鋰離子轉移時,內部會不會改變顏色。
潘教授不知道有沒有成功,因為陸楊在很多地方都進行了保密,他們隻了解一些皮毛,大概原理潘教授知道陸楊走的是國外主要使用的聚合物固態電池路線,但實際性能就完全一無所知了。
“這是成功了嗎?”潘教授問。
陸楊點點頭,說道:“具體性能要測試一下,應該達到世界領先的水平。”
“那還等什麽,咱們快測試!”潘教授激動的說道。