洋妞叹了口气说:“你自以为很聪明,却不知聪明反被聪明误。”嘴上这样说,却也知道事情的严重性,还是把电脑里保存的纸张电池配方工艺全部调了出来。
王小雨一边看资料,洋妞在旁边给他科普纸张电池的知识:“纸张电池是超级电容电池的是一种,又叫黄金电容、法拉电容,它通过极化电解质来储能,属于双电层电容的一种。由于其储能的过程并不发生化学反应,因此这种储能过程是可逆的,正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。”
王小雨听了不仅暗自咂舌,问道:“那岂不是一个电池就可以用一辈子?”
洋妞说:“理论上是这样,超级电容理论是建立在德国物理学家亥姆霍兹在150年提出的界面双电层理论基础上,多个国家实验室早在数十年前就研制出了黄金电容,三十年前就有了成熟的生产工艺,但是到现在市面上也很难买得到,厂家不乐意生产这种‘绝户’产品也是其中一个原因。”
王小雨说:“也有道理,要是所有人买一次电池就够用一辈子,以后再也没人研究电池了,就算它比锂电池强大十倍,在很多领域也还是不够用的”。
洋妞接着说:“它的原理是:插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷,从而使相间产生电位差。所以,它的生产需要正极材料,负极材料,隔离层,电解液。它的制造工艺,关键点就是使用纳米喷涂的技术,将正负极材料溶解到导电油墨中,将负极材料、电解液、正极材料逐层按顺序喷涂在薄薄的纸上,它的紧密电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多,因而它比普通电容器有更大的容量,关键是每一层只有数十纳米厚,可以很多层重复往上喷塗,例如喷上一百层也只有0.5毫米厚,试想一下,薄薄的一张纸相当于一百个超大电容,能携带多少电量?”。
听到这里,王小雨对纸张电池的制造已经有了个初步的整体印象,就是将原材料在一张纸上按要求逐层喷涂。但是这个纳米喷塗技术在这大山里没有设备也没人会呀?确实让人头疼。
只听见洋妞说:“原材料不好找,纳米喷涂更是没有技术,也没有设备,如何能在这大山里生产?所以你这回死定了!”
王小雨没有回答她,在苦苦思索如何解决纳米喷涂?一根头发丝就有20纳米,没有专门的高精设备根本上做不到。不过,他知道现在很多电路板都是印刷的,叫印刷电路。刚毕业时,曾经和同学搞过丝网印刷广告,对丝网印刷也学研究过,既然不能喷塗,那能不能改成丝网印刷呢?只是丝网印刷的墨层最薄也有30纳米,以自己的水平,最薄的墨层大概能控制50到60纳米之间。一个电容需要四层就是200纳米,一毫米厚度是一千纳米,也能将五层超大电容屏层叠着印刷上去了。关键是一样很薄很轻,比常规锂电池不知道到哪里去了。想到这里,不由得高兴得跳了起来,情不自禁的喊道:“我想到了,用丝网印刷来代替纳米喷涂!”
洋妞被他吓了一跳,听他说用丝网印刷来代替纳米喷涂,不由得嗤之以鼻:“你就异想天开吧,好几十层叠到一起,那丝网印刷得有多厚?中间的隔离层好几天都干不透,一通电就会短路的!”
王小雨解决了一个大麻烦,心情轻松许多,说:“中间的隔离层好办,用烘箱烘干。实在不行叫黄嘉豪派10几个士兵用风筒吹。我们做不出原版的纸张电池,那我们就做山寨版的,几百层叠印是不行,丝网印刷将二十涂料叠印上去还是没有问题的吧?一级电容需要四层印刷,那也有五级超大电容了,山寨就要山寨的觉悟,性能差一点不要紧,关键是比锂电池轻了一大半,同等体积蓄电量也比锂电池多出了三五倍,我们将好几十张这种山寨纸张电池连接起来安装到无人机上,飞几个小时就没有
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