清末之大科学时代
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第71章 灵感

向道其实不太懂电池,只是小时候拆过家里的铅酸电池灯,大概知道什么结构。

但还是那句话,基础原理决定一切。

毕竟,电池的充放电过程本质上还是化学反应。

拿铅酸蓄电池来说,其化学反应过程如下:

正极:二氧化铅与硫酸和铅反应,生成硫酸铅和水。

负极:铅与硫酸反应,生成硫酸铅。

化学反应方程式:PbO2 + 2H2SO4 + Pb = 2PbSO4 + 2H2O。

在上述反应中,产生的电子通过外部电路从负极流向正极,形成电流,为外部电路提供电能。

同时,正极和负极之间的电子流动会产生电场,进而产生电势差,推动电子在外电路中流动,使得电池能够持续供电。

充电过程:

外部电源提供电流,通过电解液使正极和负极上的硫酸铅分解。

正极:硫酸铅与水反应,重新生成二氧化铅和硫酸,同时电子从正极流入。

负极:硫酸铅与水及外部电子反应,重新生成铅和硫酸,电子从外部电源流入负极。

化学反应方程式:2PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 2H2SO4 + Pb。

通过这个过程,正极和负极材料以及电解液都恢复到初始状态,电池再次充满电能。

相比伏特电堆跟干电池,铅酸蓄电池最大的特点就在其化学反应的可逆性,从而实现多次循环使用。

想通了基本原理,向道找来几个化学比较好的学生,先做理论讲解,接着就指导他们开工。

首先是外壳,这东西得耐酸、耐热、绝缘,还得结实,向道决定用酚醛树脂。

接着是隔板,同样用酚醛树脂,其耐酸,结构稳定,可以使离子自由通过。

之后是正负极材料,铅跟二氧化铅得有支撑材料,也就是板栅,向道试了几样材料后决定用铅钙合金。

最后是选定硫酸溶液的浓度,多次试验之后确定了40%浓度。

几人花了两天时间,终于做出了第一代成品。

有水桶那么大,而且因为用了大量的铅,所以重量竟超过了两百斤。

这边刚做好,冯坦那厮闻着味儿就来了,还带来了一个小型电机。

接上电源,电机就嗡嗡的转动起来。

一群人围着观看,有人计时,有人观察转速变化。

冯坦看了一会儿,突然往向道旁边挪了挪,揉揉鼻子,说道:“东家,我有个想法。”

“说。”

“你看哈,如果把电池跟电机装上车,用齿轮或者链条驱动车轮,是不是又是一种自走车?而且比火车轻便多了。”

向道:“……”

这家伙说的显然是电动车,事实上,历史上电动车确实比汽车发明的更早。只是吧,这会儿的电池不给力,走不远就没电了,没什么实用价值。

“可行,但不实用。”

“为什么?”

向道指了指电机,道:“你自己看。这才多久,有一刻钟吗?转速就开始降了。说明什么?”

“说明……电压降低,电量减少的很快。”

“嗯。”

冯坦挠了挠头,说道:“技术是能改进的嘛,万一哪天做出来更好的电池了呢!”

“可谁知道那要多久?技术上太不可预知了。我觉得你可以考虑别的方向,就像蒸汽机,它的本质是高压蒸汽膨胀推动活塞,那么不用蒸汽呢?直接用燃料燃烧产生高压气体可不可以?”

冯坦听的眼前一亮,喃喃道:“燃烧,燃烧产生气体,膨胀……对啊!用燃烧产生高压气体代替蒸汽,效率会高得多,哈哈,我明白了,我明白了!”

他弹射般站起来,转身就往屋里跑。

其他人对此都是一副羡慕的样子,瞧这状态,这家伙显然又有了灵感,没个两三天是见不到他面了。

向道却清楚,以内燃机结构之复杂,岂止是两三天见不到他面?光一个设计图,就够他忙活半个月了。

……

春去夏至,气温上升,外面的世界跟着郁郁葱葱起来。

清晨,阳光早早地洒落在窗台上,屋里亮堂堂一片。向道赖了一会儿床,听到外面少年们集合跑步的声音,终于还是不好意思再躺着了。

穿上马褂短裤,踩着千层底布鞋,向道刚要去机床车间转转,却听到头顶有人喊:

“东家,门口有人找你!”

“谁啊?”向道仰头问道。

墙头的少年笑道:“你去看看不就知道了。”

向道立刻知道是谁了,匆匆出了门,果然看到钱琬蕙的丫鬟彩云正在门口等着。

看到向道,彩云忙说道:“向东家,我家主人喊你过去呢!”

“什么事?”

“你都不知道,我哪里知道。”彩云抿着嘴直笑。

“……那走吧!”

向道背着手,脚步轻快的走在前边。

清晨的阳光并不毒辣,只是有微微的灼热感,但风一吹也就都消散了。

来到镜片工坊门口,向道旁若无人的走了进去。

“向东家,早啊!”

“嗯,早!”

一路上不时的有人打招呼,向道点头回应。

他来的次数越来越多,加上没什么架子,大家跟他也不再拘谨,见面也敢打招呼了。

一路来到钱琬蕙的院子,扫了眼……,不在院子里,他自然而然的进屋上楼。

钱琬蕙正在阳台给几盆花浇水,扭头看了眼,说道:“新的显微镜做出来了。桌上呢,你看看。”

向道瞥了眼,摇头道:“你喊我来,就为了让我看这个?”

“不然呢?”

向道走过去,笑道:“都是借口吧?你就是想让我来。”

钱琬蕙轻哼一声,道:“自作多情。”

“哪里自作多情了,我这叫慧眼如炬,一眼看透了你的心思。”

钱琬蕙羞恼的放下水壶,道:“你不想来,就走呗!”

“那我真走了啊!”向道作势欲走。

“哎!”

“哈,逗你玩儿呢!”

钱琬蕙似是生气了,扭身往楼下走,向道快步跟上。

“开个玩笑嘛。你就是太闷了,别整天端着架子,要多笑笑才好。……今天天气这么好,咱们出去走走?”

“去哪?”

“哪?……哪都行。”

向道走在她身后,盯着她那盈盈一握的纤腰,有些心不在焉。