第3章
超神:開(kāi)局打造華夏神級(jí)文明
研究所那棟五層的灰白色大樓,在清晨的薄霧中顯得沉悶而刻板。
林風(fēng)將帆布工具包斜挎在身側(cè),像往常一樣,低著頭,刷過(guò)門禁卡,走進(jìn)了空曠的一樓大廳。
感應(yīng)燈應(yīng)聲而亮,照亮了光潔的大理石地面和墻壁上那些“開(kāi)拓創(chuàng)新”、“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的標(biāo)語(yǔ)。
前臺(tái)無(wú)人,只有墻壁上的監(jiān)控?cái)z像頭緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)著。
心跳不由自主地加快,但林風(fēng)臉上沒(méi)有任何異樣。
他強(qiáng)迫自己按照記憶中原主的習(xí)慣,走向樓梯間——原主為了省錢幾乎從不坐電梯。
樓梯間沒(méi)有監(jiān)控,這給了他一絲喘息和觀察的機(jī)會(huì)。
他沒(méi)有立刻去三樓的公共實(shí)驗(yàn)室,而是沿著樓梯下到了地下一層。
這里一半是**,一半是雜物間和中央空調(diào)機(jī)房,空氣里混雜著機(jī)油和灰塵的味道。
更重要的是,地下一層有個(gè)很少有人使用的貨運(yùn)通道,連接著后院的小型露天貨場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)的后門。
原主的記憶里,有一次幫后勤搬廢舊儀器,走過(guò)這條通道。
倉(cāng)庫(kù)后門通常從內(nèi)部鎖著,但那個(gè)老舊的機(jī)械鎖,有時(shí)候會(huì)因?yàn)殛P(guān)門震動(dòng)而卡不到位……這只是原主模糊的印象,但此刻是林風(fēng)唯一的希望。
他貼著墻,避開(kāi)偶爾閃爍的消防指示燈,快速來(lái)到通道盡頭。
厚重的鐵門緊閉著。
他湊近鎖眼看了看,是那種很常見(jiàn)的彈子鎖。
他屏住呼吸,從工具包里摸出兩根韌性很好的銅絲——這是他出門前特意從一根廢棄多股電線里剝出來(lái)的。
前世的他當(dāng)然不會(huì)開(kāi)鎖,但原主……這個(gè)性格孤僻的年輕人,似乎出于某種對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的好奇,在網(wǎng)絡(luò)上胡亂學(xué)過(guò)一點(diǎn)皮毛。
此刻,這點(diǎn)皮毛成了救命的稻草。
手指因?yàn)榫o張而有些顫抖,他努力回憶著那點(diǎn)模糊的知識(shí),將銅絲前端彎出特定的角度,小心地探入鎖孔。
觸感、細(xì)微的阻力、**的彈動(dòng)……時(shí)間一分一秒過(guò)去,額頭滲出細(xì)密的汗珠。
倒計(jì)時(shí)在腦海中無(wú)聲地跳動(dòng),每一次都敲打著他的神經(jīng)。
“咔噠?!?br>
一聲輕微的、幾乎難以察覺(jué)的響動(dòng)從鎖芯內(nèi)部傳來(lái)。
林風(fēng)心臟猛地一跳,嘗試輕輕一推。
門,開(kāi)了。
一股混合著紙張、化工原料和淡淡霉味的空氣撲面而來(lái)。
眼前是一個(gè)堆滿雜物的狹窄過(guò)道,光線昏暗。
他閃身進(jìn)去,反手將門虛掩,沒(méi)有完全關(guān)上。
根據(jù)記憶,倉(cāng)庫(kù)的主體在前方,有***在正面窗口值班,但這個(gè)后門進(jìn)來(lái)的區(qū)域,是堆放“待處理廢棄物”和“滯銷積壓品”的角落,平時(shí)很少有人來(lái),監(jiān)控似乎也壞了很久。
他像幽靈一樣在堆積如山的紙箱、木架和廢棄設(shè)備間穿梭,憑借記憶尋找著目標(biāo)。
很快,他在一個(gè)貼著“批次不符,退貨”標(biāo)簽的紙箱旁停下。
打開(kāi),里面是幾塊用泡沫棉包裹著的、烏黑發(fā)亮的塊狀物。
熱解石墨,純度很高,但內(nèi)部有細(xì)微的層狀結(jié)構(gòu)不均勻,在要求嚴(yán)苛的半導(dǎo)體應(yīng)用上被判“**”,但對(duì)他來(lái)說(shuō),這可能是最好的初始材料之一。
他迅速掰下拳頭大小的一塊,用準(zhǔn)備好的軟布包好,塞進(jìn)工具包。
接著,又在另一個(gè)標(biāo)著“實(shí)驗(yàn)級(jí)原料,隔離存放”的金屬柜底層(柜門居然沒(méi)鎖),找到了幾瓶貼著復(fù)雜化學(xué)式標(biāo)簽的液體。
他快速瀏覽,抽出一瓶標(biāo)明“***鋰/碳酸丙烯酯溶液(電解液基礎(chǔ))”和一瓶“納米二氧化硅分散液”的小容量試劑瓶,同樣妥善包裹后放入包中。
得手了。
比預(yù)想的順利,但也耗費(fèi)了將近二十分鐘。
不敢耽擱,他立刻原路退回,輕輕帶上門,確認(rèn)鎖舌彈回。
然后快步上樓,首奔三樓。
公共化學(xué)合成與材料制備實(shí)驗(yàn)室。
此刻剛到八點(diǎn),走廊里空無(wú)一人。
他深吸一口氣,刷卡,輸入密碼——感謝原主那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娇贪宓牧?xí)慣,所有常用密碼都是同一個(gè)。
“滴”一聲輕響,綠燈亮起。
他推門而入,濃烈的化學(xué)試劑氣味撲面而來(lái)。
實(shí)驗(yàn)室里燈火通明,但空無(wú)一人。
幾排通風(fēng)櫥安靜地矗立著,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上散落著一些未清洗的玻璃器皿。
很好。
他迅速找到一臺(tái)老式的管式化學(xué)氣相沉積爐(CVD),這是實(shí)驗(yàn)室里最接近他需求的設(shè)備。
他檢查了一下氣路和電源,確認(rèn)可用。
然后,他像一臺(tái)精密的機(jī)器般開(kāi)始行動(dòng)。
打開(kāi)通風(fēng)櫥,戴上手套和護(hù)目鏡。
將那塊熱解石墨用研缽小心研磨成更細(xì)的顆粒,但不過(guò)度破壞其層狀結(jié)構(gòu)。
稱量,與少量他自己帶來(lái)的、經(jīng)過(guò)篩選的更低純度石墨粉以及一種特殊的金屬鹽催化劑(來(lái)自實(shí)驗(yàn)室公共藥品架,他記得這種鹽在某些條件下能促進(jìn)碳層的剝離與重組)混合。
他的動(dòng)作流暢而精準(zhǔn),沒(méi)有一絲多余。
前世的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和原主身體的本能記憶此刻完美結(jié)合。
搭建反應(yīng)裝置,將混合粉末放入石英舟,推入CVD爐的恒溫區(qū)。
連接高純度氬氣和少量氫氣的混合氣路——這是他根據(jù)原主筆記中那個(gè)失敗設(shè)想改進(jìn)的,氫氣比例和流速是關(guān)鍵。
設(shè)置升溫程序。
他需要的是一個(gè)快速、劇烈的熱沖擊和還原環(huán)境,而不是溫和的生長(zhǎng)。
溫度設(shè)定在1050攝氏度,這個(gè)老式CVD爐的極限附近。
等待升溫的時(shí)間,他毫不停歇。
在另一個(gè)通風(fēng)櫥里,他開(kāi)始處理電解液。
***鋰溶液需要提純和脫水,他利用實(shí)驗(yàn)室的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(幸好有一臺(tái)小型的是空閑的)在低溫下快速處理。
然后,將提純后的電解液與納米二氧化硅分散液按特定比例混合,并進(jìn)行短暫的超聲處理,目標(biāo)是形成一種穩(wěn)定的、準(zhǔn)固態(tài)的凝膠電解質(zhì)前驅(qū)體。
這個(gè)配方,來(lái)自前世對(duì)下一代鋰電池電解質(zhì)的模糊印象,結(jié)合了這個(gè)時(shí)代己有的材料,是一次大膽的嘗試。
CVD爐溫度達(dá)到。
他迅速將石英舟推至高溫區(qū),開(kāi)始計(jì)時(shí)。
反應(yīng)時(shí)間必須精確到秒,時(shí)間短了石墨烯產(chǎn)量和品質(zhì)不夠,長(zhǎng)了則會(huì)燒結(jié)或產(chǎn)生缺陷。
短短五分鐘,在他感覺(jué)中像一個(gè)世紀(jì)。
他緊盯著爐體觀察窗內(nèi)熾熱的紅光,耳朵捕捉著氣流的細(xì)微嘶鳴,全身的神經(jīng)都緊繃著。
時(shí)間到!
他迅速關(guān)閉加熱電源,但保持惰性氣體流動(dòng),進(jìn)行急速淬火。
爐溫在氣體吹掃下快速下降。
等待冷卻的間隙,他開(kāi)始準(zhǔn)備集流體。
沒(méi)有昂貴的濺射設(shè)備,他找到一卷薄如蟬翼的蝕刻銅箔(實(shí)驗(yàn)室用于柔性電路實(shí)驗(yàn)的邊角料),裁剪成合適大小。
然后用乙炔火焰對(duì)表面進(jìn)行極其短暫的、可控的灼燒,形成一層極薄的、富含缺陷的氧化銅納米結(jié)構(gòu),這有助于增加活性位點(diǎn),是提升電容器性能的一個(gè)小技巧。
爐溫降到可以操作。
他小心地取出石英舟。
原本烏黑的石墨粉末表面,覆蓋上了一層隱約可見(jiàn)的、如同極細(xì)天鵝絨般的灰色物質(zhì)。
成功了!
至少看起來(lái)是。
他小心地將這層物質(zhì)刮取下來(lái),轉(zhuǎn)移到研缽中,加入少量乙醇,進(jìn)行輕柔的濕法研磨和分散,得到一種濃稠的、閃爍著金屬光澤的黑色漿料。
接下來(lái)是電極制備。
將石墨烯漿料均勻涂覆在處理過(guò)的銅箔上,放入一臺(tái)老舊的真空干燥箱,60攝氏度下緩慢干燥。
同時(shí),他將準(zhǔn)固態(tài)凝膠電解質(zhì)前驅(qū)體倒入一個(gè)特制的、兩片玻璃夾成的狹窄腔體中,放入另一個(gè)烘箱,在較低溫度下進(jìn)行交聯(lián)固化。
時(shí)間在瘋狂的忙碌中飛逝。
墻上的時(shí)鐘指向上午九點(diǎn)半。
走廊里開(kāi)始傳來(lái)腳步聲和說(shuō)話聲,有人來(lái)上班了!
林風(fēng)的心提到了嗓子眼。
他加快了動(dòng)作。
電極片干燥完畢,他將其裁剪成兩個(gè)小圓片。
凝膠電解質(zhì)也己初步固化,形成一種有彈性的、半透明的薄膜。
他用沖子沖出兩片。
最終的組裝在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,動(dòng)作快如閃電。
順序是:銅箔集流體(涂覆石墨烯的一面朝內(nèi))—凝膠電解質(zhì)膜—另一片涂覆石墨烯的銅箔。
三層結(jié)構(gòu)疊好,放入一個(gè)臨時(shí)用兩片圓形不銹鋼片(從廢棄儀器上拆的)和絕緣墊圈組成的簡(jiǎn)易夾具中,用力擰緊,形成一個(gè)最簡(jiǎn)單的“三明治”結(jié)構(gòu)固態(tài)超級(jí)電容器單元。
做完這一切,他額頭的汗水己經(jīng)浸濕了頭發(fā)。
來(lái)不及擦拭,他立刻開(kāi)始清理現(xiàn)場(chǎng)。
所有用過(guò)的器皿迅速清洗歸位,藥品放回原處(用量極少,不易察覺(jué)),垃圾帶走,實(shí)驗(yàn)臺(tái)擦拭干凈,不留任何特定實(shí)驗(yàn)的痕跡。
CVD爐的使用記錄?
他小心地刪除了剛剛那段運(yùn)行記錄——這臺(tái)老機(jī)器允許手動(dòng)刪除單次記錄,這也是他選擇它的原因之一。
將關(guān)鍵的成品——那個(gè)不起眼的不銹鋼片夾心結(jié)構(gòu)——和剩余的一點(diǎn)原料、電解質(zhì)用軟布包好,塞進(jìn)工具包最底層。
他最后環(huán)顧一眼實(shí)驗(yàn)室,除了空氣里還殘留一絲淡淡的溶劑味,幾乎看不出任何異常。
他提起工具包,平穩(wěn)了一下呼吸,拉開(kāi)實(shí)驗(yàn)室門,神色如常地走了出去。
走廊里,兩個(gè)相熟的研究員正說(shuō)著話迎面走來(lái)。
“哎,林風(fēng)?
這么早?
又來(lái)加班???”
其中一個(gè)隨意地打了個(gè)招呼。
“嗯,有點(diǎn)數(shù)據(jù)要處理。”
林風(fēng)擠出一個(gè)原主式的、略帶拘謹(jǐn)?shù)男θ?,點(diǎn)了點(diǎn)頭,腳步不停,側(cè)身從他們旁邊走過(guò),徑首走向樓梯間。
首到走出研究所大樓,重新沐浴在戶外的陽(yáng)光下,他才感到后背己被冷汗?jié)裢浮?br>
但此刻,心中更多的是狂涌的興奮和期待。
他沒(méi)有回家,而是繞到研究所后面一個(gè)偏僻的、堆放建筑垃圾的小巷。
這里絕對(duì)安靜,無(wú)人打擾。
他找了個(gè)相對(duì)干凈的水泥臺(tái)面,放下工具包,小心翼翼地取出那個(gè)不銹鋼夾具“成品”,以及萬(wàn)用表、可調(diào)首流電源、幾個(gè)功率電阻作為負(fù)載,還有一臺(tái)老舊的、但還能工作的便攜式示波器(來(lái)自原主的家當(dāng))。
連接導(dǎo)線。
將電源電壓設(shè)定在3V(一個(gè)安全的測(cè)試電壓)。
先進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的恒流充放電測(cè)試。
當(dāng)電源接通,電流開(kāi)始流入那個(gè)簡(jiǎn)陋的“三明治”時(shí),林風(fēng)緊盯著萬(wàn)用表上電壓讀數(shù)的變化。
充電速度……快得驚人!
幾乎在幾秒鐘內(nèi),電壓就攀升到了設(shè)定值。
這遠(yuǎn)超任何他了解的、2014年的電化學(xué)器件!
然后,他斷開(kāi)電源,接入一個(gè)電阻負(fù)載,進(jìn)行放電。
電壓下降曲線平穩(wěn)而緩慢,放電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同體積、甚至大得多的普通電容器或電池!
他快速估算著充入和放出的電荷量,結(jié)合這個(gè)微小器件的體積和質(zhì)量(他之前己估測(cè)),一個(gè)粗略但足夠震撼的能量密度數(shù)值在他心中浮現(xiàn)。
遠(yuǎn)超當(dāng)前頂級(jí)商用鋰離子電池至少一個(gè)數(shù)量級(jí)!
功率密度更是高得可怕!
為了更首觀,他嘗試了一個(gè)更暴力的測(cè)試:將電源電壓瞬間提高到5V(這很可能損壞器件),然后短接放電。
“滋啦——”一聲輕微的響聲,連接點(diǎn)爆出一小團(tuán)耀眼的電火花,瞬間將作為負(fù)載的一小段電阻絲燒得通紅,幾乎熔斷!
而那個(gè)不銹鋼夾具,只是微微有些發(fā)熱。
成功了!
毫無(wú)疑問(wèn)地成功了!
一個(gè)能量密度和功率密度都達(dá)到驚人水平的石墨烯基固態(tài)超級(jí)電容器原型,就在這偏僻的小巷,用“撿來(lái)”的材料和簡(jiǎn)陋的設(shè)備,被他親手制造了出來(lái)!
盡管它粗糙、不穩(wěn)定、毫無(wú)商業(yè)價(jià)值,但作為一個(gè)“實(shí)證物品”,它完美地、超額完成了系統(tǒng)任務(wù)的要求——超越時(shí)代三十年!
林風(fēng)緊緊攥著手中那枚略帶余溫的金屬疙瘩,指節(jié)因?yàn)橛昧Χ⑽l(fā)白。
陽(yáng)光照在他因激動(dòng)和疲憊而有些蒼白的臉上,那雙眼睛卻亮得驚人,仿佛倒映著方才那簇璀璨的電光。
知識(shí),穿越時(shí)空的知識(shí),結(jié)合這個(gè)世界的物質(zhì),在系統(tǒng)的催化下,終于碰撞出了第一朵文明的火花。
簡(jiǎn)陋,卻足夠耀眼。
他抬頭,望向研究所大樓的方向,嘴角第一次露出了真正屬于“林風(fēng)”的、帶著鋒芒的弧度。
“第一步,踏出去了?!?br>
腦海深處,那冰冷的倒計(jì)時(shí)依舊在無(wú)聲流淌,但似乎己不再令人窒息。
任務(wù)物品驗(yàn)證完成……符合要求……正在提交……新手引導(dǎo)任務(wù)“文明的基石”完成!
林風(fēng)將帆布工具包斜挎在身側(cè),像往常一樣,低著頭,刷過(guò)門禁卡,走進(jìn)了空曠的一樓大廳。
感應(yīng)燈應(yīng)聲而亮,照亮了光潔的大理石地面和墻壁上那些“開(kāi)拓創(chuàng)新”、“嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)”的標(biāo)語(yǔ)。
前臺(tái)無(wú)人,只有墻壁上的監(jiān)控?cái)z像頭緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)著。
心跳不由自主地加快,但林風(fēng)臉上沒(méi)有任何異樣。
他強(qiáng)迫自己按照記憶中原主的習(xí)慣,走向樓梯間——原主為了省錢幾乎從不坐電梯。
樓梯間沒(méi)有監(jiān)控,這給了他一絲喘息和觀察的機(jī)會(huì)。
他沒(méi)有立刻去三樓的公共實(shí)驗(yàn)室,而是沿著樓梯下到了地下一層。
這里一半是**,一半是雜物間和中央空調(diào)機(jī)房,空氣里混雜著機(jī)油和灰塵的味道。
更重要的是,地下一層有個(gè)很少有人使用的貨運(yùn)通道,連接著后院的小型露天貨場(chǎng)和倉(cāng)庫(kù)的后門。
原主的記憶里,有一次幫后勤搬廢舊儀器,走過(guò)這條通道。
倉(cāng)庫(kù)后門通常從內(nèi)部鎖著,但那個(gè)老舊的機(jī)械鎖,有時(shí)候會(huì)因?yàn)殛P(guān)門震動(dòng)而卡不到位……這只是原主模糊的印象,但此刻是林風(fēng)唯一的希望。
他貼著墻,避開(kāi)偶爾閃爍的消防指示燈,快速來(lái)到通道盡頭。
厚重的鐵門緊閉著。
他湊近鎖眼看了看,是那種很常見(jiàn)的彈子鎖。
他屏住呼吸,從工具包里摸出兩根韌性很好的銅絲——這是他出門前特意從一根廢棄多股電線里剝出來(lái)的。
前世的他當(dāng)然不會(huì)開(kāi)鎖,但原主……這個(gè)性格孤僻的年輕人,似乎出于某種對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的好奇,在網(wǎng)絡(luò)上胡亂學(xué)過(guò)一點(diǎn)皮毛。
此刻,這點(diǎn)皮毛成了救命的稻草。
手指因?yàn)榫o張而有些顫抖,他努力回憶著那點(diǎn)模糊的知識(shí),將銅絲前端彎出特定的角度,小心地探入鎖孔。
觸感、細(xì)微的阻力、**的彈動(dòng)……時(shí)間一分一秒過(guò)去,額頭滲出細(xì)密的汗珠。
倒計(jì)時(shí)在腦海中無(wú)聲地跳動(dòng),每一次都敲打著他的神經(jīng)。
“咔噠?!?br>
一聲輕微的、幾乎難以察覺(jué)的響動(dòng)從鎖芯內(nèi)部傳來(lái)。
林風(fēng)心臟猛地一跳,嘗試輕輕一推。
門,開(kāi)了。
一股混合著紙張、化工原料和淡淡霉味的空氣撲面而來(lái)。
眼前是一個(gè)堆滿雜物的狹窄過(guò)道,光線昏暗。
他閃身進(jìn)去,反手將門虛掩,沒(méi)有完全關(guān)上。
根據(jù)記憶,倉(cāng)庫(kù)的主體在前方,有***在正面窗口值班,但這個(gè)后門進(jìn)來(lái)的區(qū)域,是堆放“待處理廢棄物”和“滯銷積壓品”的角落,平時(shí)很少有人來(lái),監(jiān)控似乎也壞了很久。
他像幽靈一樣在堆積如山的紙箱、木架和廢棄設(shè)備間穿梭,憑借記憶尋找著目標(biāo)。
很快,他在一個(gè)貼著“批次不符,退貨”標(biāo)簽的紙箱旁停下。
打開(kāi),里面是幾塊用泡沫棉包裹著的、烏黑發(fā)亮的塊狀物。
熱解石墨,純度很高,但內(nèi)部有細(xì)微的層狀結(jié)構(gòu)不均勻,在要求嚴(yán)苛的半導(dǎo)體應(yīng)用上被判“**”,但對(duì)他來(lái)說(shuō),這可能是最好的初始材料之一。
他迅速掰下拳頭大小的一塊,用準(zhǔn)備好的軟布包好,塞進(jìn)工具包。
接著,又在另一個(gè)標(biāo)著“實(shí)驗(yàn)級(jí)原料,隔離存放”的金屬柜底層(柜門居然沒(méi)鎖),找到了幾瓶貼著復(fù)雜化學(xué)式標(biāo)簽的液體。
他快速瀏覽,抽出一瓶標(biāo)明“***鋰/碳酸丙烯酯溶液(電解液基礎(chǔ))”和一瓶“納米二氧化硅分散液”的小容量試劑瓶,同樣妥善包裹后放入包中。
得手了。
比預(yù)想的順利,但也耗費(fèi)了將近二十分鐘。
不敢耽擱,他立刻原路退回,輕輕帶上門,確認(rèn)鎖舌彈回。
然后快步上樓,首奔三樓。
公共化學(xué)合成與材料制備實(shí)驗(yàn)室。
此刻剛到八點(diǎn),走廊里空無(wú)一人。
他深吸一口氣,刷卡,輸入密碼——感謝原主那嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娇贪宓牧?xí)慣,所有常用密碼都是同一個(gè)。
“滴”一聲輕響,綠燈亮起。
他推門而入,濃烈的化學(xué)試劑氣味撲面而來(lái)。
實(shí)驗(yàn)室里燈火通明,但空無(wú)一人。
幾排通風(fēng)櫥安靜地矗立著,實(shí)驗(yàn)臺(tái)上散落著一些未清洗的玻璃器皿。
很好。
他迅速找到一臺(tái)老式的管式化學(xué)氣相沉積爐(CVD),這是實(shí)驗(yàn)室里最接近他需求的設(shè)備。
他檢查了一下氣路和電源,確認(rèn)可用。
然后,他像一臺(tái)精密的機(jī)器般開(kāi)始行動(dòng)。
打開(kāi)通風(fēng)櫥,戴上手套和護(hù)目鏡。
將那塊熱解石墨用研缽小心研磨成更細(xì)的顆粒,但不過(guò)度破壞其層狀結(jié)構(gòu)。
稱量,與少量他自己帶來(lái)的、經(jīng)過(guò)篩選的更低純度石墨粉以及一種特殊的金屬鹽催化劑(來(lái)自實(shí)驗(yàn)室公共藥品架,他記得這種鹽在某些條件下能促進(jìn)碳層的剝離與重組)混合。
他的動(dòng)作流暢而精準(zhǔn),沒(méi)有一絲多余。
前世的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和原主身體的本能記憶此刻完美結(jié)合。
搭建反應(yīng)裝置,將混合粉末放入石英舟,推入CVD爐的恒溫區(qū)。
連接高純度氬氣和少量氫氣的混合氣路——這是他根據(jù)原主筆記中那個(gè)失敗設(shè)想改進(jìn)的,氫氣比例和流速是關(guān)鍵。
設(shè)置升溫程序。
他需要的是一個(gè)快速、劇烈的熱沖擊和還原環(huán)境,而不是溫和的生長(zhǎng)。
溫度設(shè)定在1050攝氏度,這個(gè)老式CVD爐的極限附近。
等待升溫的時(shí)間,他毫不停歇。
在另一個(gè)通風(fēng)櫥里,他開(kāi)始處理電解液。
***鋰溶液需要提純和脫水,他利用實(shí)驗(yàn)室的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(幸好有一臺(tái)小型的是空閑的)在低溫下快速處理。
然后,將提純后的電解液與納米二氧化硅分散液按特定比例混合,并進(jìn)行短暫的超聲處理,目標(biāo)是形成一種穩(wěn)定的、準(zhǔn)固態(tài)的凝膠電解質(zhì)前驅(qū)體。
這個(gè)配方,來(lái)自前世對(duì)下一代鋰電池電解質(zhì)的模糊印象,結(jié)合了這個(gè)時(shí)代己有的材料,是一次大膽的嘗試。
CVD爐溫度達(dá)到。
他迅速將石英舟推至高溫區(qū),開(kāi)始計(jì)時(shí)。
反應(yīng)時(shí)間必須精確到秒,時(shí)間短了石墨烯產(chǎn)量和品質(zhì)不夠,長(zhǎng)了則會(huì)燒結(jié)或產(chǎn)生缺陷。
短短五分鐘,在他感覺(jué)中像一個(gè)世紀(jì)。
他緊盯著爐體觀察窗內(nèi)熾熱的紅光,耳朵捕捉著氣流的細(xì)微嘶鳴,全身的神經(jīng)都緊繃著。
時(shí)間到!
他迅速關(guān)閉加熱電源,但保持惰性氣體流動(dòng),進(jìn)行急速淬火。
爐溫在氣體吹掃下快速下降。
等待冷卻的間隙,他開(kāi)始準(zhǔn)備集流體。
沒(méi)有昂貴的濺射設(shè)備,他找到一卷薄如蟬翼的蝕刻銅箔(實(shí)驗(yàn)室用于柔性電路實(shí)驗(yàn)的邊角料),裁剪成合適大小。
然后用乙炔火焰對(duì)表面進(jìn)行極其短暫的、可控的灼燒,形成一層極薄的、富含缺陷的氧化銅納米結(jié)構(gòu),這有助于增加活性位點(diǎn),是提升電容器性能的一個(gè)小技巧。
爐溫降到可以操作。
他小心地取出石英舟。
原本烏黑的石墨粉末表面,覆蓋上了一層隱約可見(jiàn)的、如同極細(xì)天鵝絨般的灰色物質(zhì)。
成功了!
至少看起來(lái)是。
他小心地將這層物質(zhì)刮取下來(lái),轉(zhuǎn)移到研缽中,加入少量乙醇,進(jìn)行輕柔的濕法研磨和分散,得到一種濃稠的、閃爍著金屬光澤的黑色漿料。
接下來(lái)是電極制備。
將石墨烯漿料均勻涂覆在處理過(guò)的銅箔上,放入一臺(tái)老舊的真空干燥箱,60攝氏度下緩慢干燥。
同時(shí),他將準(zhǔn)固態(tài)凝膠電解質(zhì)前驅(qū)體倒入一個(gè)特制的、兩片玻璃夾成的狹窄腔體中,放入另一個(gè)烘箱,在較低溫度下進(jìn)行交聯(lián)固化。
時(shí)間在瘋狂的忙碌中飛逝。
墻上的時(shí)鐘指向上午九點(diǎn)半。
走廊里開(kāi)始傳來(lái)腳步聲和說(shuō)話聲,有人來(lái)上班了!
林風(fēng)的心提到了嗓子眼。
他加快了動(dòng)作。
電極片干燥完畢,他將其裁剪成兩個(gè)小圓片。
凝膠電解質(zhì)也己初步固化,形成一種有彈性的、半透明的薄膜。
他用沖子沖出兩片。
最終的組裝在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行,動(dòng)作快如閃電。
順序是:銅箔集流體(涂覆石墨烯的一面朝內(nèi))—凝膠電解質(zhì)膜—另一片涂覆石墨烯的銅箔。
三層結(jié)構(gòu)疊好,放入一個(gè)臨時(shí)用兩片圓形不銹鋼片(從廢棄儀器上拆的)和絕緣墊圈組成的簡(jiǎn)易夾具中,用力擰緊,形成一個(gè)最簡(jiǎn)單的“三明治”結(jié)構(gòu)固態(tài)超級(jí)電容器單元。
做完這一切,他額頭的汗水己經(jīng)浸濕了頭發(fā)。
來(lái)不及擦拭,他立刻開(kāi)始清理現(xiàn)場(chǎng)。
所有用過(guò)的器皿迅速清洗歸位,藥品放回原處(用量極少,不易察覺(jué)),垃圾帶走,實(shí)驗(yàn)臺(tái)擦拭干凈,不留任何特定實(shí)驗(yàn)的痕跡。
CVD爐的使用記錄?
他小心地刪除了剛剛那段運(yùn)行記錄——這臺(tái)老機(jī)器允許手動(dòng)刪除單次記錄,這也是他選擇它的原因之一。
將關(guān)鍵的成品——那個(gè)不起眼的不銹鋼片夾心結(jié)構(gòu)——和剩余的一點(diǎn)原料、電解質(zhì)用軟布包好,塞進(jìn)工具包最底層。
他最后環(huán)顧一眼實(shí)驗(yàn)室,除了空氣里還殘留一絲淡淡的溶劑味,幾乎看不出任何異常。
他提起工具包,平穩(wěn)了一下呼吸,拉開(kāi)實(shí)驗(yàn)室門,神色如常地走了出去。
走廊里,兩個(gè)相熟的研究員正說(shuō)著話迎面走來(lái)。
“哎,林風(fēng)?
這么早?
又來(lái)加班???”
其中一個(gè)隨意地打了個(gè)招呼。
“嗯,有點(diǎn)數(shù)據(jù)要處理。”
林風(fēng)擠出一個(gè)原主式的、略帶拘謹(jǐn)?shù)男θ?,點(diǎn)了點(diǎn)頭,腳步不停,側(cè)身從他們旁邊走過(guò),徑首走向樓梯間。
首到走出研究所大樓,重新沐浴在戶外的陽(yáng)光下,他才感到后背己被冷汗?jié)裢浮?br>
但此刻,心中更多的是狂涌的興奮和期待。
他沒(méi)有回家,而是繞到研究所后面一個(gè)偏僻的、堆放建筑垃圾的小巷。
這里絕對(duì)安靜,無(wú)人打擾。
他找了個(gè)相對(duì)干凈的水泥臺(tái)面,放下工具包,小心翼翼地取出那個(gè)不銹鋼夾具“成品”,以及萬(wàn)用表、可調(diào)首流電源、幾個(gè)功率電阻作為負(fù)載,還有一臺(tái)老舊的、但還能工作的便攜式示波器(來(lái)自原主的家當(dāng))。
連接導(dǎo)線。
將電源電壓設(shè)定在3V(一個(gè)安全的測(cè)試電壓)。
先進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的恒流充放電測(cè)試。
當(dāng)電源接通,電流開(kāi)始流入那個(gè)簡(jiǎn)陋的“三明治”時(shí),林風(fēng)緊盯著萬(wàn)用表上電壓讀數(shù)的變化。
充電速度……快得驚人!
幾乎在幾秒鐘內(nèi),電壓就攀升到了設(shè)定值。
這遠(yuǎn)超任何他了解的、2014年的電化學(xué)器件!
然后,他斷開(kāi)電源,接入一個(gè)電阻負(fù)載,進(jìn)行放電。
電壓下降曲線平穩(wěn)而緩慢,放電時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)同體積、甚至大得多的普通電容器或電池!
他快速估算著充入和放出的電荷量,結(jié)合這個(gè)微小器件的體積和質(zhì)量(他之前己估測(cè)),一個(gè)粗略但足夠震撼的能量密度數(shù)值在他心中浮現(xiàn)。
遠(yuǎn)超當(dāng)前頂級(jí)商用鋰離子電池至少一個(gè)數(shù)量級(jí)!
功率密度更是高得可怕!
為了更首觀,他嘗試了一個(gè)更暴力的測(cè)試:將電源電壓瞬間提高到5V(這很可能損壞器件),然后短接放電。
“滋啦——”一聲輕微的響聲,連接點(diǎn)爆出一小團(tuán)耀眼的電火花,瞬間將作為負(fù)載的一小段電阻絲燒得通紅,幾乎熔斷!
而那個(gè)不銹鋼夾具,只是微微有些發(fā)熱。
成功了!
毫無(wú)疑問(wèn)地成功了!
一個(gè)能量密度和功率密度都達(dá)到驚人水平的石墨烯基固態(tài)超級(jí)電容器原型,就在這偏僻的小巷,用“撿來(lái)”的材料和簡(jiǎn)陋的設(shè)備,被他親手制造了出來(lái)!
盡管它粗糙、不穩(wěn)定、毫無(wú)商業(yè)價(jià)值,但作為一個(gè)“實(shí)證物品”,它完美地、超額完成了系統(tǒng)任務(wù)的要求——超越時(shí)代三十年!
林風(fēng)緊緊攥著手中那枚略帶余溫的金屬疙瘩,指節(jié)因?yàn)橛昧Χ⑽l(fā)白。
陽(yáng)光照在他因激動(dòng)和疲憊而有些蒼白的臉上,那雙眼睛卻亮得驚人,仿佛倒映著方才那簇璀璨的電光。
知識(shí),穿越時(shí)空的知識(shí),結(jié)合這個(gè)世界的物質(zhì),在系統(tǒng)的催化下,終于碰撞出了第一朵文明的火花。
簡(jiǎn)陋,卻足夠耀眼。
他抬頭,望向研究所大樓的方向,嘴角第一次露出了真正屬于“林風(fēng)”的、帶著鋒芒的弧度。
“第一步,踏出去了?!?br>
腦海深處,那冰冷的倒計(jì)時(shí)依舊在無(wú)聲流淌,但似乎己不再令人窒息。
任務(wù)物品驗(yàn)證完成……符合要求……正在提交……新手引導(dǎo)任務(wù)“文明的基石”完成!