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0148石墨烯電池?你是民科麽?

千顔在淩晨升級完畢,一個小時後,曉棠才來到醫護區,也不理會縮在夏鳴懷裏,打着細碎呼噜的小歡,搖醒了夏鳴。n∈

“好了些,開始吧”,享受完一頓提前的早餐,夏鳴振作精神,接通了千顔,千顔的虛拟影像出現在眼前,溫柔地笑着:“你好,夏鳴,請吩咐。”

夏鳴問:“感覺怎麽樣?”

“世界變得更大,我看得更遠,思維也更敏銳”,千顔柔柔說着,夏鳴向曉棠翹了個大拇指,曉棠仰仰下巴,不客氣地收下了贊揚。

對千顔來說,“世界”就是她思維所能觸及的問題和知識,當她變得更強大時,能理解更多問題,思考也更快速,對她來說,就是世界拓展了。而發揮這樣的能力,就是她生命的意義,如果她真的有生命的話。

“你應該已經有幾個方向了吧”,曉棠也沒走,要幫夏鳴完成“起手勢”。

夏鳴的确有了一些方向,有常規電池,有燃料電池,太陽能也是備選,核電池甚至小型核反應堆都在列表上。如果其他路都走不通,風險再大,他也得選擇核路線。

“石墨烯電池有希望嗎?”夏鳴先談常規方向。

曉棠給了他一個白眼:“你還是科學家呢,這種民科的東西你也信?”

石墨烯這個概念已經熱了好些年,它就是石墨裏單層碳原子連接而成的晶體,因爲隻有一層原子那麽厚,從宏觀上說它就是二維尺度的結構。

石墨烯的發現過程至今爲科學家所津津樂道,兩個英國佬完全是用膠帶一層層将石墨粘開,最後粘出了二維存在的石墨烯。

石墨烯因爲具備碳晶體的單層網格結構,在強度、透光和導電性能方面擁有優異的性能。被人類稱作是新一代的“萬能材料”。

材料強度不夠?加點石墨烯。導電性能不足?加點石墨烯。導熱差?加點石墨烯。

這都不算什麽,石墨烯還被宣稱爲替代矽成爲下一代計算機的核心基石。而石墨烯的導電性能,也讓很多人對其在能源領域,比如說電池的應用寄予厚望,石墨烯電池就被吹捧爲充電10分鍾跑1000公裏的能源新星。

可石墨烯,至少是這幾年的石墨烯産業。更多是輿論炒作起來的泡沫。最大的問題是,石墨烯是二維晶體,它的大規模商業化生産,在技術上還是條難以逾越的坎。

輿論對石墨烯的炒作手段,在于混淆了石墨烯作爲微觀和宏觀兩個領域内的不同應用。不僅是石墨烯,在所有納米材料上,都存在這樣的問題。

石墨烯作爲添加劑可以對其他材料進行很多方向的強化,但這種變化并不是革命性的。投機資本更樂意渲染石墨烯會開創多少新應用,會對多少領域有革命性的影響。

但他們渲染的那些方向。是石墨烯單獨作爲宏觀存在時的應用。

作爲添加劑的石墨烯,對石墨粉做簡單的加工就能獲得。但要讓石墨烯可以單獨應用,就不是石墨粉裏解離出來的那丁點大的結構能頂事的,更不是拿小片石墨烯就能拼成大片石墨烯的,記住,它是二維晶體。

爲投機資本服務的媒體一直在鼓吹石墨烯的價格已經跌到多少了,标志着石墨烯産業有多少成熟度了。這些媒體絕不會告訴公衆,石墨烯的價格還有另外一個維度:面積。

1克1元的石墨烯。也就是面積不到1平方微米的結構。而面積能到一平方米的石墨烯,至今還沒誰能造得出來。隻有三星、ibm之類的企業。目前造出了上百平方厘米的石墨烯,但單片的價格都是按照1平方厘米100美元起算的,面積越大,均價越高。

投機資本推動媒體鼓噪的就是這種石墨烯的應用,現實中大家都還在找石墨烯作爲添加劑的各種應用。但股民不知道啊,所以在國内。“石墨烯概念股”也着實紅火了好幾年,直到幾年後發現這些企業一直沒折騰出什麽東西,這股石墨烯熱才漸漸降溫。至于又留下了一個跟光伏産業差不多的大坑,這種事投機資本可不在乎,他們在股市和政府那已經撈夠了。

“冤枉啊”。夏鳴申辯道:“這些我當然知道,可你不是有突破了嗎?”

沒錯,曉棠研究錨标組件的那層外包裝,一直沒什麽進展,卻意外地點亮了石墨烯制造工藝科技樹上的另一個分支。

她通過編輯克隆神經元的dna,制造出了在電場中可以吸附石墨烯的特殊蛋白質,原理跟cvd生産制備法差不多,但基體換成了蛋白質。在她的材料實驗室裏,已經産出了二十平方厘米的石墨烯。如果不是這段時間忙着小萍的手術,還有千顔的升級,她差不多可以破三星和ibm的紀錄了。

曉棠再給了夏鳴一擊:“那你知不知道,所謂的石墨烯電池,根本就是個謊言?”

“唔……啊?”夏鳴趕緊讓夏小顔找資料,沒一會兒,他也苦笑起來。

還真是個謊言,“石墨烯電池”這個概念就有問題,石墨烯作爲陰極的添加劑,可以提升充電速度,這倒是沒錯,但也有一些副作用,好壞難以評估,還沒哪家電池公司爲了那點充電效率去燒錢。至于石墨烯作爲陽極,似乎在理論上對電池容量有很大提升,但單層碳原子結構帶來的大比表面積,又背離現有電池的工藝原理。

“石墨烯材料目前可以期待的前景是柔性電子屏幕,柔性電子元件以及與矽晶體混合制造新一代計算機芯片等等方向,石墨烯電池需要推翻現有電池工業體系才能實現,并且效能跟現有電池依舊處于同一量級。”

就在曉棠和夏鳴唠叨的這幾分鍾裏,千顔也已經給出了評估報告。

曉棠歎道:“我看啊,還是核電池的方向保險一點,當然。搞這個就有現實風險。”

核電池倒的确可行,至少在宇航領域已經投入實用了。華夏的“天宮三号”空間站就用了核電池,七年前登上火星的美國好奇号火星車,裝的也是核電池,所以沒有太陽能闆,當時還真讓不少人很好奇。

核電池也沒那麽可怕。以前老式的心髒起搏器,也是用的核電池。

不過核電池分兩類,一類是靠輻射提供電力,一類是靠熱能轉換電力。前者的功率小得可憐,要用作動力,隻能用後者。後者材料一般是钚238,需要将熱能轉換爲電能。

“1千克钚238熱功率等于570瓦功率的電爐,好奇号火星車的核電池裝置重45公斤,發電功率140瓦。卡西尼-惠更斯号土星探測飛船的核電池,發電功率880瓦。在現有基礎上做改進的話,500公斤的核電池組可以實現3千瓦發電功率。”

“但要推動10兆瓦va私mr做到兩個月内平均時速10.4萬公裏,還遠遠不夠,整個探測器的設計總重是1.2噸,如果探測設備爲200公斤,10兆瓦va私mr的設計重量就不能超過500公斤,分析200千瓦va私mr的結構和重量。在十五個月内實現這個目标的可能性不到20%。”

“另外,在公開資料裏。具備钚238規模生産能力的隻有美國,年産量不到1公斤,屬于國家核心戰略資源。同位素钚239用于核武器制造,生産成本爲每克5000美元,钚238的生産成本至少是239的兩倍以上。”

“即使美國願意出售钚238,也不容許出境。隻能将發動機和探測器全交給美國,由美國總成和發射。”

千顔的分析斷絕了夏鳴用核電池的念頭,正看着ar視野裏千顔列出的各種電池技術,千顔又道:“如果把探測器的重量限制在500公斤内,并且讓火箭送到4萬公裏的高軌道。賦予探測器足夠的初速,那麽用改進後的太陽能電池技術,200公斤的太陽能電池組可以爲300公斤的1兆瓦va私mr提供動力,讓探測器在90天内飛臨智神星。根據我所搜尋的學術資料分析,可能性在70%以上。”

千顔果然不愧是強大的gei,理解了夏鳴的通盤構想後,運用近于人但更快更準确的思維能力,找到了一個勉強可行的方案,隻是……

曉棠問:“探測設備,還有控制系統怎麽辦?”

夏鳴眼裏閃起光芒,他看到了希望:“從電池和發動機上擠出100公斤的餘量,神經元芯片做控制系統,重量很少,探測設備……隻要攝像頭和探照燈就行了。”

“千顔迷ni!?”曉棠也明白了:“好辦法,就是不好跟你招攬的那些人交代。而且,萬一不是像集齊三個組件那樣,隻靠看的就行了怎麽辦?”

夏鳴說:“這是第一步,越快越好,第一步跨出去的時候,我們馬上準備第二步。如果隻用看的就行,那是我們運氣好,不行的話,第二個探測器也能接着上天,我們甚至得準備好第三步,把人送過去。”

太陽能電池也隻是應急,并不意味着在能源方面可以松手了,夏鳴依舊得盡快在能源技術上有所突破,不然無法支持第二步計劃。

“這可是大把大把的錢啊,希望我們那幾家公司能撐得住”,曉棠幽幽一歎。

夏鳴淡然道:“砸鍋賣鐵也得幹啊。”

第二天,跳闆項目組的成員們喜滋滋地接通了千顔,然後收到了夏鳴的語音郵件。

夏鳴的聲音有些沙啞,但說的事情卻讓大家歡欣鼓舞。

計劃更改,先着手研制1兆瓦的va私mr,這個難度就不高了,有超級gei在,設備材料齊全,隻需要最多半個月搞可行性驗證,如果一切順利,可行性驗證直接轉到實機制造,樂觀估計最多兩個月。

接下來的指令卻讓他們目瞪口呆,搞定了1兆瓦的,接着搞10兆瓦!

“小夏真的是瘋了啊”,東方勝嘀咕着,可他和所有人一樣,楞了一陣子後,臉上升起比剛才還燦爛的笑容。

不再是一次瘋狂的賭博,而是稍稍變得正經了一些,周期又更長,對科學家來說,當然是大好事。

不過負責火箭總成的卻在嘀咕,夏鳴隻給了控制和探測系統100公斤的質量指标,這能幹什麽?

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