江州,新能源电池实验室。
林远看着手里的一卷铝箔,轻轻一抖。
“哗啦”
上面涂的那层黑色的石墨烯浆料,像墙皮一样脱落下来,掉了一地黑灰。
“粘不住。”
负责涂布工艺的工程师老刘,急得满头大汗。
“石墨烯这东西,太滑了。它就像那一层层的扑克牌,虽然硬,但是没摩擦力。涂在铝箔上,干了以后,轻轻一碰就掉。”
“如果装在电池里,车一颠,粉全掉了,电池立马短路,这就不是电池,是炸弹。”
林远看着那光秃秃的铝箔。
“胶水粘结剂加了吗?”
“加了!加了好多pvdf一种胶水。”老刘无奈,“可是胶水加多了,石墨烯被裹住了,就不导电了。电池内阻变大,充电五分钟,发热两小时。”
这就是死结。
少加胶,掉粉。
多加胶,不导电。
“我们需要一种东西,”林远捻着手指上的黑灰,“既能像绳子一样把石墨烯捆住,又能像电线一样导电。”
“碳纳米管t。”
林远拿出一个小瓶子,里面装着黑色的粉末。
“这东西比石墨烯还细,是管状的。它就像钢筋。”
“把钢筋混进水泥石墨烯里,再铺在地上,肯定结实。”
“混进去试试!”
搅拌车间。
工人们把碳纳米管粉末倒进浆料里,开启高速搅拌机。
“嗡嗡嗡”
搅拌了一小时。
停机,取样,看显微镜。
“完蛋。”
王海冰看了一眼屏幕,叹了口气。
屏幕上,那些碳纳米管并没有像预想的那样均匀散开,变成一张网。
而是团成了一个个黑球。
就像很久没洗的头发,打成了死结。
“团聚了。”王海冰解释道,“这东西太细了,表面能吸力特别大。它们天生就喜欢抱团。”
“这一抱团,不仅没起到钢筋的作用,反而变成了结石。”
“涂在电池上,这些疙瘩会刺穿隔膜,直接导致短路。”
“得把它梳开。”
“怎么梳?”老刘问,“用梳子?”
“这玩意儿比细菌还小,哪有这么细的梳子?”
“用超声波?”
“试过了,震不开。震久了,管子就被震断了。”
又是一个死胡同。
好东西就在手里,就是用不了。这比没有还难受。
林远盯着那些黑色的“毛球”。
“既然硬梳梳不开……”
“那我们就让它们自己站起来。”
“自己站起来?”大家愣了。
“对。”
林远突然想起了小时候玩的一个游戏。
拿塑料尺子在头发上摩擦几下,然后靠近头发。
头发就会“竖”起来,而且根根分明,互不挨着!
“静电!”
林远猛地一拍桌子。
“静电同性相斥!”
“如果我们给这些碳纳米管,都带上同一种电荷比如正电。”
“它们就会互相排斥!”
“谁也不想挨着谁!”
“那它们不就散开了吗?”
道理是这个道理。
但是,怎么给这些微小的粉末带电?还要把它们均匀地铺在铝箔上?
“这工艺……怎么听着有点耳熟?”
顾盼在一旁挠头。
“老板,我以前去过一家服装厂。”
“他们做那种天鹅绒的布料。”
“就是在一块布上,涂上胶水。然后利用高压静电,把短绒毛吸上去。”
“那些绒毛在静电场里,会一根根竖起来,像种树一样插在胶水里。”
“这叫静电植绒!”
林远眼睛亮了。
“对!就是这个!”
“我们不搞涂布了。”
“我们搞静电植碳!”
“把铝箔当成布。”
“把碳纳米管当成绒毛。”
“利用高压电场,把碳纳米管,一根根地,射进石墨烯和铝箔的缝隙里!”
“让它们像钉子一样,把石墨烯钉在铝箔上!”
江苏,某静电植绒设备厂。
这是一家做窗帘布和汽车脚垫的工厂。
老板看着林远带来的一罐子黑粉,一脸懵逼。
“林老板,您要用我的机器植这个?”
“对。能行吗?”
“原理是一样的。但是……”老板指了指车间,“我这机器是开放式的,几万伏的高压电,啪啪冒火花。”
“您这粉末是啥?”
“碳。”
“碳?”老板脸色变了,“那是能导电的!还是粉尘!”
“导电粉尘,加上几万伏高压火花……”
“这不就是粉尘爆炸吗?”
“您这是要炸了我的厂啊!”
老板死活不干。
确实,碳纳米管极轻,一旦飘浮在空气中,遇到静电火花,威力比面粉爆炸还大。
“不能在空气里做。”林远意识到问题的严重性。
“得在真空里做?”
“不行,真空里静电不好使。”
“那就在氮气里做。”
林远想出了办法。
“做一个密封的箱子。”
“里面充上氮气惰性气体,不助燃。”
“把氧气抽干!”
“没有氧气,就算有火花,也炸不起来!”
江州,改造后的实验室。
一台巨大的透明密封箱被造了出来。
里面充满了氮气。
“电压:5万伏。”
“距离:10厘米。”
“开始!”
铝箔上涂了一层薄薄的石墨烯浆料,正在缓缓移动。
上方,一个喷头正在喷出碳纳米管粉末。
高压电接通。
虽然听不到声音,但能看到神奇的一幕。
那些原本团在一起的黑色粉末,在电场的作用下,瞬间“炸”开了。
它们像是一阵黑色的雾,却又井然有序。
每一根微小的管子,都顺着电场线的方向,笔直地竖了起来。
“嗖嗖嗖”
它们以极高的速度,射向铝箔。
像无数根微小的钢针,深深地扎进了石墨烯的层与层之间,扎进了铝箔的表面。
“微观钉扎效应”。
这比任何胶水都管用。
“停机!检查!”
取出一片铝箔。
表面不再是光溜溜的,而是呈现出一种深邃的哑光黑,像黑天鹅绒一样。
老刘戴着手套,用力搓了一下。
没掉色!
再用胶带粘一下,撕开。
一点粉都没带下来!
“神了!”老刘惊呼,“这哪是涂上去的,这简直像是长在上面的!”
“显微镜!”
放大一万倍。
屏幕上,原本层层叠叠容易滑动的石墨烯片层中间,穿插着无数根细长的碳纳米管。
它们像钢筋笼一样,把石墨烯锁死了。
而且,因为碳纳米管是竖着的,它们形成了一条条“高速导电通道”,直接连通了石墨烯和铝箔。
电子可以在这些通道里狂奔,电阻极低!
“这就是3d导电网络。”王海冰看着屏幕,眼神迷离。
“完美的结构。”
技术通了,产品成了。
但是,新问题又来了。
“老板,”顾盼拿着秒表,“这速度……太慢了。”
“我们这个改装的植绒机,一分钟只能做一米。”
“我们要给一亿台手机做电池,需要的极片长度,能绕地球好几圈。”
“照这个速度,得做到下个世纪。”
“而且,”顾盼指着那个密封箱,“氮气消耗量太大了,成本受不了。”
这是实验室到工厂的鸿沟。
慢,就是死。
林远看着那个慢吞吞的机器。
“不能用喷头喷。”
“喷头太小了,覆盖面积有限。”
“我们要用雾。”
“什么雾?”
“气溶胶。”
林远在白板上画了一个巨大的风洞。
“我们不搞这种小家子气的静电吸附。”
“我们搞静电纺丝的升级版。”
“气流辅助静电沉积。”
“1 造一个巨大的循环风洞,里面充满氮气。”
“2 把碳纳米管粉末,吹进风洞里,形成均匀的黑雾。”
“3 铝箔像布匹一样,在黑雾里高速穿过。”
“4 给铝箔带上高压静电。”
“这时候,弥漫在整个空间里的黑雾,就会像被磁铁吸引的铁粉一样,疯狂地扑向铝箔!”
“不需要对准,不需要扫描。”
“只要铝箔经过的地方,就会自动吸附上一层均匀的黑绒!”
“速度每分钟100米!”
江钢,旧风洞实验室。
这里原本是用来测试鼓风机叶片的。现在被改造成了“镀膜机”。
巨大的风机轰鸣,氮气在管道里循环。
黑色的碳纳米管粉末被注入。
透过观察窗,只能看到里面一片漆黑,什么都看不见。
“铝箔进料!”
一卷银白色的铝箔,以飞快的速度冲进黑暗。
几秒钟后,从另一端出来的。
已经变成了纯黑色。
均匀、致密、牢固。
“产能达标!”
现场的工程师们欢呼起来。
他们用做纺织品的思路,解决了最高端的纳米材料加工难题。
一周后。
充电测试:
插上充电器。
电量百分比像秒表一样跳动。
耗时:5分20秒。
发热测试:
全程最高温度:38度微温。
因为内阻极低,根本不发热!
穿刺测试:
钢针刺穿电池。
不冒烟,不起火,不爆炸。
因为没有易燃的电解液用了半固态电解质,而且结构稳固。
“这就是未来。”
林远拿着那块薄薄的电池。
“有了它,手机可以一天一充变一周一充。”
“有了它,电动车充电像加油一样快。”
“顾盼,”林远下令,“联系国内所有的手机厂商。”
“告诉他们,谁先用我们的电池。”
“谁就能抢下明年的市场。”
“还有,”林远看向窗外。
“给比亚迪的王总打个电话。”
“告诉他,我想跟他谈谈消灭燃油车的计划。”
就在这时,林远的手机响了。
是一个来自欧洲的陌生号码。
“林先生,”电话那头是一个优雅的女声,带着法语口音。
“我是欧莱雅集团的首席研发官。”
“我们看了您的植绒专利。”
“我们对这种能把纳米颗粒均匀固定在表面的技术很感兴趣。”
“您有没有想过……”
“把它用在化妆品上?”
“比如……不脱妆的粉底液?”
林远愣住了。
造电池的技术,还能造化妆品?
这跨界,是不是跨得有点大了?
但他随即笑了。
“为什么不呢?只要是技术,就没有边界。看来,我们又要去赚女人的钱了。”