最簡單的平行板電容,電容量與兩板正對面積成正比,面積越大,電容量越大.與兩板間距離成反比,距離越小,電容量越大.當然,距離越小,擊穿電壓可能就越小,所以需要一種特殊的絕緣介質來代替空氣來作為電容片之間的電介質.
馬教授他們試驗了多種材料,終于找到了一種的介質.把電極厚度做到1微米,用摻雜改性的鈦酸鋇納米顆粒做電介質,電介質的介電常數可以做到19861,耐壓能做到557V/微米,厚度做到10微米,比能量密度達402WH/公斤,這是十倍于鉛酸電池的比能量密度,但重量和體積卻只有鉛酸電池的十分之一.這個數據,大概是目前鋰電池平均比能量密度的四倍.
如果能夠做到更薄,或許這個數字還能夠提高.但目前為止,學校實驗室的加工水平到了極限,這種鈦酸鋇介質已經無法做到更薄了.所以,不得不求助于郭泰來.
"加工?沒問題!"郭泰來立刻來了興趣:"材料給我,需要加工到什麼面積和厚度?把要求提出來!"
要是別的,郭泰來可能還真幫不上忙,但只是加工的話,郭泰來完全不在話下,只要提要求,郭泰來會盡心盡力的做出來.
材料加工的確是很困難,但是在試驗階段,就只能用這種笨辦法.當找到了合適的材料之後,再想方設法的進行工業化生產的研究,通過大規模生產來降低成本.基本上所有的科研成果轉換都是這個套路,沒有捷徑.
"如果選擇的電介質材料合適的話,可以和化學系那邊合作一下,尋找合適的生產方法."郭泰來提醒道.
其實這是句廢話,馬教授還能不知道這個道理?
帶好材料和加工要求,郭泰來要帶到公司那邊去加工.離開的時候,郭泰來忽的想起了一個問題,沖著馬教授問道:"馬老師,這種電介質材料是不是越薄越好?"
"在擊穿電壓恒定的情況下,當然是越薄越好."馬老師笑著回答道:"這是高中物理知識啊!你不會都忘記了吧?"
"那個,忽然有個想法."郭泰來不好意思的笑了笑;"走,一起去找韓老師問問."
見到郭泰來和馬教授聯袂來找自己,韓院士有些詫異.這是有什麼事情嗎?
"是這麼回事,韓老師."郭泰來飛快的把這邊的情況簡單的介紹了一下,然後沖著韓院士問道:"雙層石墨烯在某個角度下會表現出超導特性,那麼會不會還有一種可能,就是在某種角度下會呈現出絕緣體狀態呢?"
韓院士直接愣住了,仔細的開始琢磨起來,好一會之後才有些不確認的說道:"存在這種可能,但還需要試驗證實."
郭泰來也開心了起來,既然有這種可能性,那就投資繼續研究唄.再次轉向馬教授這邊的時候,郭泰來也不掩飾自己的開心:"馬老師,雙層石墨烯,兩層碳原子,應該不會有什麼材質比這個更薄了吧?"
"不會了!"雖然同是物理系的,但是馬教授和韓院士這邊還這沒有串聯起來研究過,一個是石墨烯,一個是超級電容,沒想過會有交集啊!可是現在郭泰來這麼一個腦子里琢磨的可能性,就把兩個人的研究給關聯起來了.
從韓院士這里出來,馬教授也是一陣的感歎.怪不得都願意和郭泰來聊天或者一起研究呢,他這個不拘一格天馬行空的想象力才是這些學術大佬們最喜聞樂見的啊!
"小郭,這個超級電容器,就算是短期內能找到合適的介質做出來,你也得考慮市場前景."馬教授他們是最不願意郭泰來虧錢的那些人,所以有些話也說的實誠:"沒有研發出控制均勻放電的方法之前,恐怕應用前景不是很大,你可得有心理准備啊!"
"充放電這麼快的好東西."郭泰來眼睛眯的都快找不著了:"電磁炮也好,電磁彈射也好,他們發愁的是放電速度不夠快吧!"
"呃!"馬教授一愣,隨即苦笑著自嘲起來:"得,剛剛的話算我沒說,我這是做研究做傻了,哈哈哈哈!"
忽然一下子找到了自己研究的市場,馬教授立刻開心了起來.這樣不用擔心郭泰來的投資虧本了,可以放心大膽的研究下去了.
回到公司,郭泰來就一頭紮進了自己專用的加工工作室當中,開始按照馬教授的要求加工這些鈦酸鋇電介質.
加工要求很簡單,其實就是厚度以微米為單位遞減,9微米,8微米……一直到1微米,然後分別的進行試驗檢測.加工難度在于厚度要極其均勻,誤差不能太大,就連郭泰來,也得小心翼翼的用納米機器人組成的極細微的平板來確保厚度變化不大.
馬教授只要求做到一微米厚度,但郭泰來琢磨了一番之後,看著材料足夠,又按照100納米為單位遞減做了九種百納米級的厚度,借著又按照10納米為單位遞減,從90納米一直做到了10納米,一共做出來二十七種不同規格的電介質樣本,小心翼翼的固定好,這才松了一口氣.
實際上10納米和20納米的厚度因為和加工誤差略接近,准確度已經不能算是特別高,但暫時還是可以用來參考.
光是加工這些極薄的電介質,郭泰來就花了整整一天多的時間,晚上直接就沒回家,在公司熬夜干活.
安排可靠的人手把這些加工好的成品送到了馬教授那邊,郭泰來自己這才松了一口氣,離開公司在住的地方附近那家常和楚菲一起吃的湘菜館點了一大桌子菜,正和幾個安保們吃的舒服的時候,劉上校的電話打了過來.
"領導們經過研究,做出了決定."劉上校的語氣中透著一股輕松:"他們願意為你正名,但是不能接受你的饋贈."
"啊?"郭泰來沒想到是這個結果,有點失望.
"但領導也說了,如果你能繼續和國內汽車廠合作推出新車款的話,他們願意為你做這個廣告代言人."劉上校當然知道郭泰來為什麼失望,緊接著笑著說道:"你的車子,就當是廣告費了."
"沒問題!"一聽這個,郭泰來立刻精神了起來:"我馬上回姑蘇去造車."