第153章 美麗而致命的枝晶
陸舟回答道：“我來吧。”
係統並沒有規定做實驗必須由誰操作，隻要將實驗做一遍，然後收集需要收集的數據就行了。不過不出於學習的目的，陸舟還是想親自動手操作一遍的。
畢竟，紙上得來終覺淺，書本上交給他都是理論，隻有落實到手上，才能將那傳說中的黑科技變成真家夥。
很有儀式感地換上了白大褂，陸舟稍微拿出了點科學家的氣勢，伸深呼吸了一口氣，伸手去拿那個裝著實驗材料的樣品盒。
然而，他的手還沒摸到，就被眼疾手快的錢師兄一把奪過去了。
“還是我來吧，一邊看著。”
二話不說，錢師兄便接管了實驗的主動權，把一臉懵逼的陸舟晾在了旁邊。
看向劉師兄，抱著雙臂的劉師兄無奈聳了聳肩。
“別介意，老錢就是這樣，這裏的儀器就像他老婆，比他命都重要……第一次你還是看著他做一遍吧。”
錢師兄頭也不回，隨後說道：“做實驗不是搞數學，算錯了一個小數點改一改還能接著算，實驗錯了一個小細節，可能導致整個實驗廢掉。當然，我更怕的是你把實驗器材給廢掉……把你的設計的實驗流程那給我看看。”
“在這裏。”陸舟迅速拿出了那張A4紙。
係統要求進行的實驗步驟和需要收集的實驗數據，他都寫在上麵了。
錢師兄接過A4紙掃了一眼，點了點頭：“設計的還挺專業的。”
emmm……
畢竟是係統設計的。
陸舟表情微妙，沒有說話。
……
實驗的流程很簡單，從製作電池開始，到觀察現象。
使用95.7%的石墨作為負極材料，粘合劑為羧甲基纖維素鈉（CMC）和丁苯橡膠（SBR），集流體為銅箔。石墨層厚度為90μm，正極活性材料使用LiFePO4，集流體為鋁箔。
至於隔膜，用的是Celgard2325的三層隔膜，厚度約25μm。
為了防止材料氧化，一切操作都是在充滿氬氣的手套箱中進行的。
當然，不隻是為了防止材料氧化，同事也是為了防止電解液中的LiPF6成分，與空氣中的水反應生成氫氟酸。
氫氟酸這東西，學過高中化學的人都知道。
而這玩意兒有多危險，在矽基微電子實驗室待過的人，應該也都很清楚。哪隻手上抹一點，這隻手基本上就沒法見人了。
從錢師兄的操作流程來看，顯然比陸舟這個理論家專業的多。
很快，樣品便製作完成。
為了防止樣品被破壞，使用的是邊對邊的組裝方式。錢師兄在手套箱中用一層隔膜將LiFePO4材料完全包覆，並小心翼翼地將正負極自由端留出了2mm的間距。
這一步很關鍵，關乎著實驗的安全。
從手套箱中取出了樣品，錢師兄關閉了各路氣閥，長出了一口氣。
“搞定。”
看著錢師兄手中的樣品，陸舟問：“這是電池？”
“一個簡易且不安全的鋰離子電池，”錢師兄言簡意賅地介紹道。
陸舟緊張了一下：“會爆炸嗎？”
錢師兄搖頭：“爆炸到不會，但操作不當，可能會導致起火。”
而且，是在數碼顯微鏡上起火。
把樣品燒壞了倒是小事，把數碼顯微鏡的鏡頭給烤了，那就麻煩大了。
陸舟估計，這也是錢師兄不讓自己這個新手碰實驗的原因之一。
將樣品接上了BK-6808可充電電池性測試儀，然後放在數碼顯微鏡上，錢師兄對著電腦設置了幾個參數，一邊自言自語似得小聲重複著紙上的步驟：“2min采集一次圖像，數據數據收集頻率為1Hz，電池首次充電至400min後放電至截止電壓……OK了。”
剩下的，就是漫長的等待了。
看著那毫無變化的儀器，陸舟忍不住問道：“你們做電池材料試驗都要等這麽久嗎？”
四百分鍾，這都快七個小時了。
錢師兄推了推眼鏡說道：“七個小時是基本操作，有時候還得等幾天才能看到結果，一般情況下會留個人在實驗室值班，基本上是我和劉波兩個輪流做。”
“沒錯，”劉波笑著說，“去年一年我刷了四十多部劇，就是在實驗室裏值班的時候刷的，要我給你推薦點嗎？”
陸舟：“這個，還是不用了吧。”
就算推薦了，他多半也沒什麽時間去看。
需要做的操作全都做完後，錢師兄簡單地教了陸舟一些，處理突發狀況的方法。
比如看到樣品冒煙，聞到不對勁的氣味，該如何清理損毀樣品，如何保護儀器，以及最關鍵的如何保護自己。
無論儀器多麽貴重，都比不上人重要。
當然，這個實驗並沒有那麽危險，所以在錢師兄很放心地將鑰匙扔到了陸舟手上。
他和劉師兄還有點事，不可能一直待在這裏，而陸舟也不好意思這麽麻煩人家。畢竟做這個實驗，就已經耽誤他們不少時間了。
將量子色動力學的書拿出來，陸舟就坐在數碼顯微鏡的旁邊，一邊惡補理論物理學方麵的知識，一邊時不時地瞟兩眼數碼顯微鏡上的情況。
到後來，他發現自己完全沒必要這麽小心翼翼，這樣品在顯微鏡下呆了這麽久，外麵看上去一點變化都沒有。
看得出來，錢師兄做實驗的手藝，還是相當靠譜的。
從上午十點多開始，在實驗室一直待到了快晚上六點，期間陸舟還叫了個外賣，吃了中午飯。
終於，設定的時間到了，充放電結束，陸舟按照錢師兄說的，保持開路狀態等待了10分鍾，然後切斷電源。
幾乎就在他做完了這些收尾的工作之後，實驗室外傳來了腳步聲，剛在食堂吃過晚飯的劉師兄，幾乎是踩著點到了實驗室。
“搞定了？”看了眼樣品的情況，劉師兄熟練地操作著電腦，點選了打印的按鈕，“那就收集數據吧。”
打印機嗡嗡的響起。
很快，陸舟得到了他想要的東西。
一組記錄著鋰枝晶在微觀下生長的圖片，以及係統要求收集的循環電壓曲線之類的圖表等等。
一邊在收集這些數據，劉師兄一邊用閑聊的口吻說道。
“……鋰是最理想的負極材料，但也是最難伺候的。在充電的時候，回到負極的鋰離子永遠不會如你所願，老老實實變回平坦的鋰金屬層，而是會向開花一樣，形成一個美麗而致命的樹杈。”
等待著打印機印完圖表，陸舟隨口問道：“致命？”
“是的，這種叫枝晶的東西一旦形成，就會隨著不斷充電而不可遏製的繼續生長，而最終就會像一把叉子一樣，刺破隔膜，接觸正極。”
說到這裏，劉師兄停頓了一下，用開玩笑的語氣說的：“想象一下，如果用一根電線連同電池的正極和負極是什麽情形？沒錯，就是短路。而有機的電解液都是易燃物，聽說過moli公司嗎？”
“沒有……怎麽了？”
劉師兄聳了聳肩，將打印出來的a4紙交到了陸舟手上，“他們的產品差一點創造了曆史，但就是因為用了鋰做負極，結果發生了重大的安全事故，結果導致NTT手機被召回，最後公司破產被收購。相比之下索尼就很聰明，直接用石墨做負極，推出鋰離子電池迅速占領了市場。”
陸舟忍不住問：“他們難道沒有做安全測試？”
劉師兄歎了口氣：“是啊，是個人都會這麽問，但事情可能遠遠沒這麽簡單。也許做了根本沒發現問題？也許他們認為自己找到了完美的解決方案？誰知道呢？有時候，現實就是這麽的魔幻。”