学霸的模拟器系统 第616节
……
十一月二十二日。
这是一个虚假的黎明。
经过了450转球磨、260度退火、掺杂了1%锗元素的黑色陶瓷片,终于出炉了。
它很薄,只有300微米。表面光滑如镜,在冷光灯下泛着金属般的光泽。
林允宁把它组装成了一个半电池,接上了一颗红色的小型LED灯珠。
“三,二,一。”
接通电路。
红光亮起。
虽然微弱,但在昏暗的实验室里,那点红光像是一颗心脏在跳动。
“亮了!”
赵晓峰兴奋地跳了起来,差点撞翻了旁边的气瓶,“我就说能行!这导电率绝了!”
埃琳娜那张冷硬的脸上也终于露出了笑容。她从柜子里翻出一瓶做清洁用的医用酒精,兑了一半的纯净水,倒进烧杯里。
“为了这块石头。”
她举起烧杯,那是她独特的庆祝方式,“这是我喝过最贵的伏特加,因为它是用几百万美金的经费酿出来的。”
林允宁也接过一杯,抿了一口。
辛辣,刺喉。
但他觉得这是世界上最美味的酒。
那时候的他们,都以为自己已经翻过了那座山。
他们以为物理学已经被驯服了,这块黑色的陶瓷就是通往未来的钥匙。
他们不知道,这只是死神在举起镰刀前的微笑。
……
十一月二十六日,感恩节前夜。
芝加哥下起了初雪。
地下实验室里,那个承载了所有希望的扣式电池,已经被放入了蓝电测试柜。
这不是点亮LED那么简单的游戏了。
这是真刀真枪的充放电循环测试。模拟特斯拉Model S的工况,大电流冲击。
第一圈,完美。容量释放率99%。
第二圈,依然完美。
第三圈……第四圈……
时间一分一秒过去。林允宁坐在显示器前,双手交叉抵着下巴,目光像钉子一样钉在电压曲线上。
太顺利了。
顺利得让人不安。
物理学不存在免费的午餐。
如果你在导电率上获得了收益,一定会在其他地方付出代价。
上帝不会让你既拿走鱼,又拿走熊掌。
第九圈结束。
第十圈,充电开始。
电流注入。锂离子从正极脱出,穿过那层黑色的陶瓷,向负极游动。在负极表面,它们捕获电子,还原成银白色的锂金属。
电压爬升到3.9V。
突然。
屏幕上那条平滑上升的红线,毫无预兆地跳动了一下。
那是一个极其微小的电压降(Voltage Drop)。
微小到如果不仔细看,甚至会以为是电网的波动,或者是接触不良。
但林允宁的心脏猛地收缩了一下。
紧接着。
“咔哒。”
手套箱里传来一声极轻的脆响。
轻得就像是一根干燥的意大利面被折断的声音。
但在死寂的实验室里,这声音比雷声还要刺耳。
屏幕上的电压曲线,瞬间垂直跌落。
直接归零。
短路。
埃琳娜手里的记录本“啪”的一声掉在了地上。
“不……不可能……”
她冲到测试柜前,像是疯了一样去拍打机箱,“接触不良?夹具松了?是不是导线断了?”
“别动。”
林允宁站起身,声音冷得像冰,没有一丝波澜,“拆开它。上电镜。”
……
五分钟后。
扫描电子显微镜(SEM)的屏幕上,呈现出了一幅残酷而妖异的画面。
那是微观世界的灾难现场。
原本致密的黑色陶瓷基体中间,横亘着一道触目惊心的裂纹。这道裂纹贯穿了整个电解质层,像是一道伤疤。
而在裂纹深处,生长着一种银白色的、像树根一样的金属结构。
那是锂枝晶。
它们不再是那种柔软的苔藓,而是像锋利的匕首,像是有生命的寄生虫。它们利用了陶瓷内部哪怕只有纳米级的微小晶界缝隙,在电场的作用下野蛮生长。
巨大的结晶压力(Crystallization Pressure),达到了几百兆帕。
硬生生地撑裂了陶瓷。
刺穿了电解质。
搭在了正极上。
这就是物理短路。
埃琳娜瘫坐在椅子上,看着那张图,眼神空洞。
“这就是格里菲斯微裂纹理论(Griffith criterion)。”
她的声音沙哑,透着绝望,“陶瓷是脆性材料。只要有哪怕一个微小的缺陷,在应力作用下就会失稳扩展。
“而锂金属的沉积……那是把钢钉打进玻璃里。
“我们撞墙了,老板。
“这是一个不可能三角:高离子导电率、高机械强度、低界面阻抗。你只能选两个。
“完美的晶体一定脆。要想不脆,就得加聚合物,但那样导电率就会掉下去,变成绝缘体。”
林允宁看着那道裂纹。
那不仅仅是电池的裂纹。
那是横亘在理想与现实之间的鸿沟。
他花了整整一个月,和凯瑟琳斗智斗勇,和马斯克对赌,把化学式调到了完美,把晶格结构算到了极致。
但最后,还是输给了最基础的力学原理。
玻璃是硬的,所以玻璃会碎。
就这么简单。
“封存数据。”
林允宁关掉了屏幕。
黑暗重新笼罩了实验室,只有指示灯幽幽的红光。
“我好不容易弄来的SpaceX股份,可能要输回去了……
“先别告诉马斯克。让他把那个该死的感恩节过完。”
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