第五十八章 發光的固態電池,超導材料(求訂閱)

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    現在陸行舟虛擬實驗室的這層石墨烯,就算是一支鉛筆施加一頭大象的力,也無法戳破。

    它是碳原子緊密連接成單層二維蜂窩狀晶格結構。

    還具有優異的光學、電學、力學特性。

    石墨烯薄片,外表像是納米級的蜂巢被平攤開了。

    根據得到的技術資料,陸行舟隻需要用單層石墨烯,包裹住微小級別的鋰或者其他金屬。

    並且在單層石墨烯上留下孔洞,就能讓電子快速傳導。

    這意味著充放電速度加快。

    另外因為單層石墨烯分開了鋰金屬,就算在固態的情況下,內部其實有大量空隙。

    現在有鋰離子電池和鋰金屬電池,鋰離子電池就是液態的,為的是電池導電率高。

    石墨烯作用在這種陽極鋰金屬上,就形成了固態電池的陽極,然後再找到陰極配合,就能製造固態電池。

    要知道現在的電池,其實都是一種化學反應。

    比如新能源汽車上使用的鋰電池,內部就是正極、負極、電解液、隔膜組成。

    正極材料和負極材料用隔膜分開,裏麵分別存在許多鋰離子,當充電的時候,電子e,從外部的正極通過隔膜跑到負極上和早就存在的電子結合在一起。

    放電時電子e又從負極跑到正極,本質就是還原反應。

    現在陸行舟製作的固態電池,製作思路和現在大致相同。

    不過不再是不穩定的液體作為正負極,而是利用石墨烯特殊屬性,利用特殊堆疊方式將所有正負極材料隔開。

    另外正負極材料看似是固體,其實因為石墨烯的分割,可以快速將電子e送到指定位置。

    也能快速釋放電子,做到快充快放。

    少了液態電池的無用雜質,被石墨烯分割的區域存在孔隙,就能容納更多電子,最終達到儲能幾十倍提高的效果。

    陸行舟很快就利用鋰和其他製作電池的元素製造好正負極。

    並且按照技術說明書的要求堆疊完成。

    現在到了最關鍵的時刻,那就是製造幾乎無電阻的常溫超導體。

    可以說,整個固態電池技術中,最重要的技術,就是常溫超導。

    擁有這種材料,就算是懸浮飛車,也有機會實現了。

    現在不少視頻博主都會發布點高科技小視頻,比如將一塊托盤通電產生磁力,上麵就會懸浮著一塊金屬。

    與磁鐵異性相斥不同,就算用點力氣推懸浮的金屬,都不會讓金屬掉在地上。

    隻不過這塊金屬,通常都冒著白煙。

    那是因為現在人類研究的0電阻超導體,都需要在超高溫高壓,或者超低溫的狀態下做到。

    1911年科學家就發現超導體現象。

    一百多年過去,發現了無數超導體,但可惜的是這些超導體,都需要特殊環境才能實現。

    常溫下的超導體,一直沒有找到。

    即便是石墨烯材料,也不是超導體,隻是具有良好的傳導性罷了。

    陸行舟卻是知道有一種辦法,可以讓石墨烯獲得常溫超導能力。

    這些天陸行舟查看了大量論文,現在已經有科學家研究到一點門檻,再過幾十年,肯定可以發現這個秘密。

    自從2004年發現了石墨烯,人們發現以前研究的足球烯,和碳納米管,其實就是石墨烯以不同方式彎曲形成的材料。

    比如足球烯,就是類似六角形蜂巢結構彎曲成60個麵形成圓形。

    碳納米管就是石墨烯單片卷曲成圓筒狀。

    隨著越來越多的研究。

    2016年,老鷹國科學家發現扭曲雙層石墨烯單片,可以約束微小的量子態粒子。

    相當於兩張漁網,用不同的角度疊在一起,中間就可以把小球夾住。

    利用這個特性,人類終於可以研究量子拓撲學,知道量子在微觀情況的形態。

    最精妙的是,這個角度必須控製在1.1度,稍微多一度這種效果就會消失。

    陸行舟已經知道其中的原理,甚至還涉及數學公式。

    他可以研究相關現象,將這種數學計算寫成論文。

    這並不會導致技術擴散,因為相關研究早就進行了,而且得出了理論基礎。

    隻不過這種理論基礎,叫做唯象理論。

    什麽叫唯象理論呢?

    那就是我知道這種現象,但我不知道這種現象到底怎麽回事。

    最典型的例子就是開普勒三定律。

    開普勒總結出了三定律,卻沒有解釋為什麽這樣子。

    這是對天文觀測到的行星運動現象做出的總結。

    但到了牛頓之後,開普勒三定律的唯象理論就有解釋了。

    支配開普勒三定律的內在機製是牛頓的萬有引力定律。

    更進一步層次,牛頓的萬有引力定律也是唯象的,需要用量子引力理論去解釋。

    量子引力理論還要再細化下去,隻不過目前沒人能解釋得清楚。

    超導理論,從最開始1935年提出London方程,後來出現了完善之前理論的Pippard理論。

    到了1950年描述超導電流與強磁場(接近臨界磁場強度)關係的GL(Ginzburg-Landau)理論。

    又過了7年,又提出,從微觀機製上解釋第一類超導體的BCS理論。

    BCS理論,其實就是2016年,疊加兩層石墨烯單片,約束微觀粒子後發現,金屬中自旋和動量相反的電子可以配對形成庫珀對,庫珀對在晶格當中可以無損耗地運動,形成超導電流。

    後續還有朗道與京茨堡提出的GL理論。

    GL理論發現了存在兩種超導體,現在的超導體劃分中也分為兩類。

    陸行舟現在能做的,就是製造出其中一種超導體。

    在虛擬空間很容易製作,隻需要將帶有孔隙的兩片石墨烯單片用1.1度的扭曲方式疊加在一起。

    中間放上帶電粒子。

    相當於兩層石墨烯鎖住了帶電粒子,這最終會形成一種通電就發光的石墨烯薄片。

    最重要的是,排列方式不同,可以在中間留出通道。

    這個通道,就能實現0電阻。

    陸行舟還發現利用這種方式,能製作出新的發光燈具。

    因為石墨烯本身就是透明的,外殼材料也可以用石墨烯,最後石墨烯會堆疊出至少四層,才能保持發光穩定性。

    當然因為量子隧穿效應,比如電子這類微觀粒子,能夠穿過本來無法通過的位勢壘。

    約束住的電子最終會逃逸。

    需要補充新的電子進入孔隙,發光也是電子碰撞光子逃逸形成的。

    這種燈具,依舊會消耗電力。

    隻需要逃逸後,再補充電子,又能卡在相應的位置上,形成超導通道以及發光石墨烯壁。

    製作出來的電池,就會出現神奇的現象。

    通電時正極和負極,都在發光。

    這種逃逸速度會比較慢,所以損失會非常小。

    要是研究出這種燈具,也許1度電能亮十幾天。(www.101noveL.com)