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第134章 石墨烯電池運用

2024-11-17 02:55:15
  第134章 石墨烯電池運用

  1982年8月12號,王建昆帶著七大弟子和吳蕭義回到了婺源老家。

  「建昆,那我就先回家了,再次感謝你帶我體驗這次不一樣的BJ之旅,再見。」吳蕭義在東門橋底的碼頭跟王建昆告別。

  「慢走,開學再見,回去好好努力,一起去BJ上學。」

  「好,開學再見。」說完就帶著個拉杆箱走了。

  吳蕭義走後,王建昆帶著七大弟子來到了廢品回收站。

  不過現在已經不再回收一般的廢品了,只收廢鋼鐵和銅等幾種金屬,其他的被旁邊新開的一家廢品回收站回收。

  葉偉兩夫妻主要負責看管這邊的實驗室,順便做點手工。

  門口還是掛著廢品回收站的牌子,上面加了只收廢金屬的說明。

  「建昆,你回來啦,米飯已經幫你們燜好了,菜也洗好切好,就等伱們來再下鍋。」

  葉偉看到王建昆帶著人進院子後,就表示準備好要做菜了。

  「現在也11點了,趕緊下鍋燒菜吧!」

  「鄭倩,俞子潤,你倆幫忙搭把手,這麼多人吃得好一會了。」

  「方貴華,你們幾個趕緊去把行李放好,然後出來收拾桌椅準備吃飯。」

  有人幫忙,一大桌菜很快就準備好了,王建昆讓葉偉夫妻倆也一起坐下吃。

  「建昆,BJ好玩嗎?天安門廣場是不是很大,你們看升國旗了嗎?」吃飯時葉偉好奇的問道。

  「挺好玩的,我們為了看升國旗,凌晨4點就起床出發了,升國旗時廣場上都擠滿了人,那廣場特別大,比我們學校的面積還大。」

  「這麼大的廣場啊,還都擠滿了人,那不得幾萬人去看升國旗?」

  「那倒沒有,不過也有差不多萬把人了,我們拍了很多照片,等下拿出來給你看看。」

  「好啊,那再好不過了,也不知道什麼時候能去BJ看看。」

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  「嗯,我小學畢業了,初中上了1年,要不是家裡負擔不起,我可能都考中專了。」

  「那這樣,我舅準備在縣裡再投資一家工廠,你到時候到廠里做會計工作去不去?」

  「去廠里做會計?我好多年沒看書了,而且也沒做過會計啊?我行嗎?」

  「可以,你小學畢業,成績你說自己有把握考中專,那去當個會計沒問題的,你不會也沒關係,到時候有人會給你培訓的。」

  「這樣啊,那我去,就是不知道工資怎麼樣?」

  「那肯定比你在這裡強點,剛開始應該是60塊錢一個月,而且你努力的話,工資和職位都還可以提升的。」

  「60塊一個月?那我去,不過這裡就留我家葉偉一個人看可以嗎?」

  「這裡有葉偉在就行,今後廢品回收慢慢停下吧,有人上門來就介紹給旁邊的那家,今後這裡主要作為我們的實驗室和聚會的地方,有人看著就行。」

  「建昆,你對我們可太好了,我一定給你這看牢了。」

  「你們這一年來做事怎麼樣我都看在眼裡的,現在既然有更好的機會,那我也會給你們去試試,今後好好工作,生活會越來越好,到時候去BJ也不是不可以。」


  王建昆給葉家嫂子一個機會,也是看到他倆這一年來勤勤懇懇的,手腳也特別乾淨,下半年王建昆沒怎麼管,可是掩蔽的監控里從來沒發現他們有不好的動作。

  中午吃完飯後,鄭倩和俞子潤一起回家了。

  王建昆讓她倆過幾天來拿一些進階的專業書,都是王建昆從BJ多所圖書館裡投射出來的,而且經過了智子的校對,一些錯誤地方也進行了修改。

  「你們5個是打算回家還是在這裡繼續搞研究啊?」王建昆問方貴華等人。

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  「行,那我就不送你們了,現在去搭車應該還來得及,你們路上小心。」

  「好的,建昆再見。」

  待方貴華他們離開後,王建昆讓葉偉夫妻倆去屋裡休息,他則開始進行提取元素,製造一些儀器設備的工作。

  此次去BJ收穫巨大,智子吸收了很多基礎知識,同時王建昆也在智子的幫助下,對化學,物理生物等學科有了更深入的了解。

  所以趁此機會,他要給實驗室進行一些升級,增加一些實驗儀器,實驗室的內部構造也進行調整。

  首先是給方貴華他們使用的實驗室,王建昆製造了一台新的3D印表機,其可以進行金屬材料的列印。

  這款新的3D印表機是王建昆根據幾所學校各自的研究組合而成的。

  首先是雷射器,王建昆根據某所研究所的研究,進行了小型化改造。

  其雷射強度已經足夠在微秒時間內燒結金屬粉末,而且持續時間足夠。

  然後定位系統也特別先進,採用了新型的步進電機,再結合王建昆原子級的加工能力,使得位移精度能夠達到1微米級。


  說實話,這個精度都能夠用雷射進行直接光刻晶片了,不過王建昆暫時不打算給矽晶片提速。

  金屬粉末目前王建昆已經結合多所學校的材料研究,製造出來3款粉末,分別是以鐵,鋁,銅為主的三種合金。

  3D印表機製造好後,王建昆製造了3種粉末,然後用實驗室原有的電腦繪製了一個F14的飛機的零件。

  繪製好後,王建昆啟動印表機,只見進料口的設備開始給機器底部均勻的塗上一層粉末,然後上端的雷射頭髮出肉眼不可見的雷射,隨著雷射頭不斷移動,底部出現了一個零件的輪廓。

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  其實這種生產過程跟王建昆用超能力製造類似,主要區別就是王建昆是用超能力調動和固定元素,而3D印表機是利用雷射的能量來固化元素。

  目前王建昆還沒想明白這種超能力是利用的什麼能量,而且收集的資料也沒有任何的啟發。

  不過目前並不影響他使用,而且隨著他越使用,其作用範圍還越來越大。

  印表機工作了快1個小時才把這個小零件製作好,從效率和能耗上來說,用3D印表機是不合格的,不過其優勢也不在大批量製造,目前最好的用途就是做一些樣品。

  製造完成後王建昆用超能力觀察了零件內部的結構,發現還是有很多空隙的,只是外表看不出來,但是如果上強度測試儀,就會發現其強度不達標了。

  而且外觀也比較粗糙,沒有達到鏡面效果。

  不過這些都是今後要進行努力的方向,現在已經開了一個好頭了,王建昆打算讓方貴華他們先試用,然後就一邊註冊專利,一邊給小舅那邊試用。

  待到條件成熟,跟國內的軍工部門接洽上後,也可以向其提供,以加快國內的武器研發進度。

  印表機製造好後,王建昆又給俞敏的實驗室進行了升級,一方面是將其內部的一個小空間升級成了千級潔淨室,然後給其提供了一台金屬有機化合物化學氣相沉積設備。

  他之前一直為如何在藍寶石上生成氮化鎵薄膜而頭疼,雖然王建昆已經通過了藍光二極體的實物,可是他就是被這道關卡難住了。


  王建昆這次去收集到的資料里有一些相關的薄膜製造研究,智子在進行整理時給出了這麼一種薄膜生成設備。

  智子在設計出來後,還進行了一番模擬,確認用這台設備可以生成王建昆需要的薄膜。

  其實到這一步,藍光LED已經可以準備投入量產了,因為最大的難題已經解決,剩下的就是如何將實驗室製備轉化成工業生產。

  不過王建昆決定再等一等,他準備讓俞敏一邊用這台設備進行試製,一邊思考如何改造能夠方便大規模生產。

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  這種效率要大規模量產是不夠的,得進行改造,這就需要在實際生產中不斷優化了。

  王建昆製造完成後,啟動設備試製了一爐,然後用超能力切割出了2400顆藍光LED顆粒。

  他接著又用這台設備製造了綠光和紅光的LED,再將這三種LED組合在一起,做成了一個長40厘米,寬30厘米的顯示屏。

  再外接了一個由智子設計的控制電路,然後將這次在BJ拍攝的照片進行數位化轉錄到這個顯示屏里。

  王建昆按下播放按鈕,一張紙超大的照片出現在眼前。

  因為切割的LED顆粒還是比較大,所以近處看像素很低,顆粒感很明顯,但是如果拉遠點看還是比較好的。

  欣賞完這心血來潮的作品後,王建昆將這顯示屏留下,並且將一些製造原理也製作成了紙質版,準備留給俞敏進行研究。

  不過初期肯定還是以設備改造和工業化生產探索為主,這個顯示屏算是給其留下的一道考核目標。

  搞完顯示屏已經快半夜了,王建昆收拾一番後就回到了地下基地。

  第二天他繼續進行實驗室改造,這次他給郎駿建提供了一款性能超強的工作站。


  內部的晶片是智子幫忙設計的,單顆晶片有1.2億個電晶體,製造工藝按照傳統的製造方法應該是達到了1微米級別。

  這款工作站有8顆這種晶片,其運算速度能夠達到每秒2億次,比目前國內宣布製造成功的巨型機還要強大。

  其內存也達到了20GB,王建昆運用了3維封裝,即單位面積上堆迭多層存儲單元,這樣內存的面積不變,存儲容量卻翻了20多倍。

  其實如果要製造更大的存儲容量也行,只是目前用不到這麼大,王建昆製造出目前這種性能的也是給郎駿建進行測試,等時機成熟後,會由星耀電子進行生產。

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  王建昆從資料里找出了好多適合他進行研究的,比如電子地圖原理,平面定位及三維坐標定位方法等等。

  至於給俞子潤和鄭倩的資料,王建昆早已讓智子整理出來了,而且外文原版的和翻譯版的都有。

  給弟子們的實驗室改造更新完成後,王建昆回到地下基地,對基地開始了一番改造。

  首先改造的就是燈光系統,他將設所有的光源都換成了LED燈,而且是發光亮度最高的試驗版。

  燈光都換成這種不會發熱的LED後,他都感覺地下基地變涼爽了一點。

  之前都是用的白熾燈,王建昆又嫌開關燈浪費時間,電能也用不完,所以基地內的燈都是一直開著的,上千盞燈開著,發出的熱量確實不少。

  接著他又製造了幾塊石墨烯當基底電極的電池,然後進行充放電測試。

  石墨烯在電池內部算是充當了超級電容器的角色,其可以像傳統電池一樣存儲電流,也可以快速的充電和放電。

  電子在石墨烯中的運動速度達到光速的1/300,遠超於在一般導體裡的運動速度。

  而且石墨烯還有高傳導性,高比表面積的特性,這使得電池的體積可以大大的縮小。


  王建昆測試時,發現按照比例測算,這種石墨烯電池每公斤可以存儲1000Wh,這樣一來,將大大降低儲能系統的體積。

  在進行了上千次的充放電測試後,王建昆發現這種電池實在太優秀了,不說跟鉛酸電池比,就是跟他用超能力製造的鋰電池比,都有很大的優勢。

  其沖放電速度特別快,而且這個過程中發熱量極少。

  於是王建昆讓智子幫忙設計一款能夠存2萬度電的石墨烯儲能系統。

  當智子設計完成後,王建昆一看簡直要驚掉下巴,整個系統的體積大概只有不到1個立方米,而且這裡面占了大半的還是導線和逆變器等附屬部件。

  既然設計完成,那就動手製造,於是王建崑調集了存儲在基地里的元素,小心的製造這款超級電池。

  首先當然是製造外殼了,在選定的地方,絕緣外殼從下到上一點點生長出來。

  接著就是內部的石墨烯,王建昆小心翼翼的控制著碳元素,一片片的製造。

  他這么小心也是怕出問題,因為這種構造非常精密,跟之前製造的核反應堆差不多了,甚至石墨烯片還更精密一些。

  一層層的石墨烯像蜂窩一樣矗立在電池內部,因為層數多,如果打開看,可以看到折射的不同顏色的光。

  主要結構製造好,王建昆為其內部填充上電解液,再封裝起來,外部的設備就好辦多了,其中的導線王建昆都用黃金和白銀的當主要結構,盡最大可能提高這款電池的性能。

  當電池製造完成,王建昆啟動了反應堆,剛開始王建昆將小半的電充到這款電池裡,待鉛酸儲能系統充滿後,王建昆將電全部往這款石墨烯電池裡充。

  這個過程王建昆可是全神貫注,一旦電池有問題,他要立即用超能力干預。

  不過智子設計一向很靠譜,10多個小時的充電過程沒有出一點問題。

  待到電池沖滿後,王建昆降低了反應堆的功率,讓其以10%功率運行,然後又製造了5塊都能儲存2萬度電的電池,讓反應堆慢慢給其充電。

  因為接下來王建昆要開始進行一系列高耗能的實驗,需要用到的電能會特別巨大。

  這些電池的存在,讓王建昆能夠在很短的時間裡運用大量的電能成為可能。

  石墨烯電池製造完成並布置好相應的外圍電路後,王建昆開始為雷射武器的研發和測試做準備。


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