第一百七十二章 电石（2/2）

“我们准备有配套的变压器，输电系统也不用担心，奥罗拉女士的研究团队会解决这个麻烦的。”

“最后，这水利发电站的装机容量，大概是火电站的3倍，工作时间则是全天候的。这足以满足需求，甚至还会产生过剩产能。”

“嗯，很好。”

“那么，你考虑过过剩产能的处理吗？”

“当然！”“这是‘电石’。”

“额，一种从附近山上挖出来的石头，研究它性质的几个人给它起了这么个俗称。虽然现在对它的研究还在进行，但是已经有了初步的成果。”

“我们的材料学专家信誓旦旦地保证，这个东西，它的储能效果比咱们常用的锂电池高……高你们猜猜，多少倍？”

“额，一千倍？”

“不！”

“一万倍？”

“也不是。”

“十万？”

“没错！十万倍！”

“这……这……”

“这简直就是个能量黑洞！在经过提纯和加工之后，这矿石的储能效率大概是锂电池的十万倍！”

“锂电池的工作原理大概是这样的：锂电池的正极材料是LiMn2O4，负极材料是石墨。充电时正极的Li加和电解液中的Li加向负极聚集，得到电子，被还原成Li镶嵌在负极的碳素材料中。放电时镶嵌在负极碳素材料中的Li失去电子，进入电解液，电解液内的Li加向正极移动。”

“简而言之，我们常用的电池都是在把化学能转化成电能。”

在化学电池中，化学能直接转变为电能是靠电池内部自发进行氧化、还原等化学反应的结果，这种反应分别在两个电极上进行。

负极活性物质由电位较负并在电解质中稳定的还原剂组成，如锌、镉、铅等活泼金属和氢或碳氢化合物等。正极活性物质由电位较正并在电解质中稳定的氧化剂组成，如二氧化锰、二氧化铅、氧化镍等金属氧化物，氧或空气，卤素及其盐类，含氧酸及其盐类等。电解质则是具有良好离子导电性的材料，如酸、碱、盐的水溶液，有机或无机非水溶液、熔融盐或固体电解质等。

当外电路断开时，两极之间虽然有电位差开路电压，但没有电流，存储在电池中的化学能并不转换为电能。

当外电路闭合时，在两电极电位差的作用下即有电流流过外电路。同时在电池内部，由于电解质中不存在自由电子，电荷的传递必然伴随两极活性物质与电解质界面的氧化或还原反应，以及反应物和反应产物的物质迁移。电荷在电解质中的传递也要由离子的迁移来完成。因此，电池内部正常的电荷传递和物质传递过程是保证正常输出电能的必要条件。充电时，电池内部的传电和传质过程的方向恰与放电相反；

电极反应必须是可逆的，才能保证反方向传质与传电过程的正常进行。因此，电极反应可逆是构成蓄电池的必要条件。G为吉布斯反应自由能增量焦；F为法拉第常数=96500库=26.8安·小时；n为电池反应的当量数。这是电池电动势与电池反应之间的基本热力学关系式，也是计算电池能量转换效率的基本热力学方程式。

实际上，当电流流过电极时，电极电势都要偏离热力学平衡的电极电势，这种现象称为极化。电流密度（单位电极面积上通过的电流）越大，极化越严重。

极化现象是造成电池能量损失的重要原因之一。

能量是物质的一种存在形态;它的表现形式是多种多样的。主要有三种形式：1.动能；2.势能；3.辐射能。能量的每种形式都可以转换成其它形式，但能量不能消灭或无中生有。能量的损失，常为转换成其它类型的能量。电能是一种动能;它可转换成热能或光能。

这种被称作“电石”的物质，其神奇之处，就在于其不同于常规的化学能电池，其能量以核能形式存储。其能量损耗，一般状态下无限接近于零。当电能被输入进去之后，其内能逐渐加大，外在表现为硬度成正比例上升，在经过长时间充能，其进入饱和状态之后，其硬度将达到一种常人难以想象的地步。

在此时，想要导出“电石”的能量，需要极其苛刻的条件，目前只能在实验室内做到。但是这种神奇的矿石的储能效率和储量实在让人难以介怀。

它们就像金子一样，埋在离众人不远的山坡上。

“我目前的计划，是建造一批‘电石’提纯工厂，生产大量的‘电石’——这在三个月内应该能初步完成。将这一工厂建设在山的半山坡，一处凹槽内即可。然后，我将所有电石用于铸造一座大型储能池，与我们的电网相连接，在电网负载不高的时候，过剩的电被导入到这个巨型设施内，进行存储。”

“听着还行。”

“这可是比超级电容更加超级电容的东西，带劲着呢。”

超级电容原理并非新技术，常见的超级电容器大多是双电层结构，同电解电容器相比，这种超级电容器能量密度和功率密度都非常高。同传统的电容器和二次电池相比，超级电容器储存电荷的能力比普通电容器高，并具有充放电速度快、效率高、对环境无污染、循环寿命长、使用温度范围宽、安全性高等特点。

其基本原理为:当向电极充电时，处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小一般0.5nm以下，再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。

新发现的电石，有望让人类在材料学，能源学上跨出坚实而长远的一步，也算是人类在离别了母星之后的新一个科技进步。

在未来数年内，从这附近开采出来的“电石”就将出现在人生活中的各个领域，只要材料学家们再努力一把，也许未来手机电池的容量就将从4000毫安一跃至400000000毫安——这可不是某黑心山寨手机厂商的假广告了。

而这时候，你那些“手机没电关机了”的烂理由也得跟着被塞进历史的垃圾堆里了。

“电石”的用处还有很多，作为电池只是其中之一，还有一些理想的方向，比如作为高硬度材料，应用在诸如航空航天，精密制造等方面。人们可以在“电石”未充能之前将其塑造成想要的模样，然后用电充能到高硬度状态，也可以把充能后的“电石”做成电网炸弹，使用恶劣手段将其充能状态打破——

根据实验室三天一爆炸时那动静，不难推测出这东西爆炸的时候威力绝对比某NOTE7狠多了。

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