第654章 从伏打电池到干电池(2/2)
墨问归皱眉:“张同学,电池的‘电’是化学反应产生的,反应完了就完了,怎么‘充’回去?”
“所以要想办法让反应可逆啊。”张明眼睛发亮,“就像……就像水车。水流下来推动水车,水车把水又提上去,周而复始。”
这个比喻让李晨心中一动。可充电电池!这是思路的飞跃!
“张明,”李晨问,“你觉得什么材料可能实现可逆反应?”
张明想了想:“学生不知道。但可以试。各种矿石粉末、金属氧化物、盐类……一样样试。只要反应可测,就可以记录,可以分析。”
“好!”李晨拍板,“成立电池研究组,张明牵头,墨大匠指导。北大学堂的所有资源向你们开放。目标——做出容量翻倍,最好能充电的电池。”
接下来的一个月,实验室成了不夜城。张明带着十几个学生,日夜试验。墨问归坐镇工坊,负责制作各种奇怪的容器和电极。
他们试了铅和氧化铅的组合,试了镍和铁的组合,试了各种奇怪的矿石粉末。失败了一次又一次,实验记录写了三大本。
腊月十五,深夜。
张明眼睛通红,盯着眼前的一个陶罐。罐里装着深褐色的糊状物——这是锰矿石粉混合某种植物胶制成的。电极是两根碳棒,插在糊状物里。
“电压……稳定。”张明声音颤抖,“已经六个时辰了,电压没降。”
墨问归凑过来看电流表。指针稳稳地指着一个位置,没有像以前那样缓缓回落。
“试试充放。”李晨也在实验室,已经陪了三天。
张明小心地给电池接上一个小手摇发电机——这是墨工坊做的,能产生微弱电流。摇了一刻钟,断开发电机,重新接上电流表。
指针又动了!
“成功了!”张明跳起来,眼泪夺眶而出,“王爷!墨大匠!这电池……能充电!虽然容量不大,但确实能充!”
实验室里爆发出欢呼。一个月的不眠不休,终于有了突破。
李晨仔细检查这个简陋的电池。陶罐,碳棒,糊状电解液——这就是最早的干电池雏形。虽然容量只有改进伏打电池的一半,但能充电,这是质的飞跃。
“张明,”李晨问,“这糊状物是什么配方?”
“锰矿粉、碳粉、氯化铵,加胶水调成糊,学生发现,锰矿粉在放电时被还原,充电时又被氧化,反应可逆。碳粉增加导电性,氯化铵提供离子。”
“能放大吗?做大容量的?”
“能!学生已经试过了,罐子越大,容量越大。只是……充电时间很长,要充一天才能用半天。”
“够了。”李晨拍板,“先做一批,改进电报中继站。充电时间长不怕,中继站可以备两组电池,轮流充放。”
接下来的几天,墨工坊批量生产这种新型电池。第一批做了五十个,每个有茶壶大小,标称容量是原来电池的两倍,而且能充电百次以上。
李晨在王府院子里摆了个小桌子。
桌上放着一个新电池,还有一个小玻璃泡——这是玻璃工坊刚做出的真空玻璃泡,里面有一根细碳丝。
李清晨、李星晨,还有几个府里的孩子围在桌边,好奇地看着。
“爹爹,这是什么呀?”李清晨问。
“这是电灯。”李晨笑着,“看好了。”
李晨用导线连接电池和玻璃泡。手指轻轻一碰开关——
玻璃泡里的碳丝瞬间亮了起来!发出温暖的白光,比油灯亮,比蜡烛稳定。
孩子们“哇”地叫出声。李星晨捂住小嘴,眼睛瞪得圆圆的。李清晨凑近看,小脸被灯光映得发亮。
“亮了!真的亮了!”孩子们欢呼。
李晨看着孩子们兴奋的样子,心中温暖。
这灯光还很微弱,寿命不长,碳丝几个时辰就会烧断。但这是第一盏电灯,是用可充电电池点亮的电灯。
“爹爹,”李清晨抬头,“这个灯……以后能挂在屋里吗?就不用点油灯了?”
“能,等电池更好了,电线铺好了,每个屋子都能挂这样的灯。想亮就亮,想灭就灭。”
李星晨拉拉李晨的衣角:“爹爹,能给娘亲的镇北城也装这样的灯吗?”
“能。”李晨抱起女儿,“等路修好了,电线拉过去了,镇北城也会亮起电灯。娘亲巡城回来,屋里就有亮亮的灯等着她。”
孩子们围着电灯,叽叽喳喳说个不停。灯光映着他们兴奋的小脸,映着这个冬夜的温暖。
书房里,墨问归和张明看着院里的景象,眼圈都红了。
“墨大匠,”张明轻声道,“我们……做成了。”
“做成了第一步。”墨问归摸着胡子,“路还长呢。电池要改进,电灯要改进,电线要铺……但至少,方向对了。”
院里的电灯亮了半个时辰,碳丝才烧断。但孩子们已经记住那温暖的光芒。
李晨收起电池和玻璃泡,对孩子们说:“今天看到的,是未来的样子。等你们长大了,世界会到处是这样的光。”
孩子们用力点头。
夜深了,孩子们睡了。李晨独自站在院中,望着星空。