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第1014章 一〇一二章:铅酸蓄电池
金陵城的午后阳光透过实验室的琉璃窗,洒在铸铁平台上,映照出「超级阴阳转轮」的铜盘寒光与电弧裂解炉的青烟。方才成功试炼的铬镍合金板还散发着余温,吴淑姬、谢芷兰、徐月娥、汤思退、叶承灏等学生围在实验桌旁,手中笔记本密密麻麻记录着合金实验的数据。杨广仁与马鞍山工匠们忙着清理坩埚,空气中混合著金属熔炼的焦味与南海原油裂解的刺鼻气味。
方梦华站在黑板前,速记本上新添了几页关于「电能储存」的草图,目光扫过众人,带着一丝期待。
「诸君,今日的合金实验已让我们窥见‘用机器制造机器’的曙光,但电力的未来,不仅在于产生,更在于储存与携带。」方梦华指向一旁的「超级阴阳转轮」,声音清晰而坚定:「这台发电机虽能点亮弧光灯、驱动裂解炉,但它的电能只能在实验室中使用。若我们能将电能‘装’起来,带到‘沧海龙吟号’的甲板、金陵街头的灯火,电力的价值将翻倍。」
学生们眼中闪过兴奋的光芒。叶承灏举手道:「首相,您是说……像陈宇的‘天界之宝’(手电筒)那样?它的电能藏在小小的电池里,能随时发光!」
「正是!」方梦华点头,从实验桌上拿起陈宇缴获的手电筒,轻轻拆开,露出内部的电池。她递给徐月娥:「月娥,妳昨日分析过这电池,里面是什么?」
徐月娥接过电池,嗅了嗅酸味,低声道:「里面是酸液,可能是硫酸,电极是锌和另一种金属,可能是铜或银。通电后能产生微弱但稳定的电流,类似我们的伏打电池。」
方梦华颔首,转向一旁的曾明丁:「明丁,你说你的父亲是大食商人,熟知阿拉伯炼金术。听说古代巴格达有一种‘素烧陶壶’,能产生电能,可否为我们讲讲?」
曾明丁一愣,略显紧张地走上前,整理了一下波斯风格的袍袖,清了清嗓子:「学生听父亲说过,巴格达的炼金术士在数百年前,用素烧陶壶做过一种装置。他们在陶壶内放入铜管和铁棒,灌入酸液——可能是醋或柠檬汁,壶口用沥青封住。」
「你们也许不知道,在你们还在念《齐民要术》时,我们大食的巫医用这种壶通过铜与铁的摩擦,制出能麻痺蛇毒的‘雷电酒’。父亲说,这种陶壶能让铜针颤动,甚至点亮微弱的火花,像是雷电之力。大食人以为这是神术,用来祭祀或治疗,但没人知道它的真谛。」
众人失笑,方梦华轻笑道:「他说的是后来被称作‘巴格达电池’的物件,一种早期的电堆雏形。」
曾明丁继续道:「我年少时在摩苏尔见过这类陶壶,壶内藏着铜管,外头绕铁片,用葡萄酒与醋混和的液体填满,能生出一种刺手的震击,老人说那是‘赛拉姆之火’,封印在壶中。」
「他们不知道那是电,但的确——那是世界上最早的蓄电装置。」
台下骚动。旧秀才们交头接耳,有人嘀咕「夷狄之术」,但明州中学出身的学生们已飞快翻起笔记。
吴淑姬翻开《化学原理》,喃喃道:「铜管和铁棒,酸液为介质……这不就是伏打电池的雏形吗?」
「不错!」方梦华拍手,指向实验桌上一组新制的装置:十几个陶罐一字排开,内装硫酸溶液,插入锌板与铜板,铜线连接成串。她在黑板上画下伏打电池的简图:锌板(负极)、铜板(正极)、硫酸电解液,旁边标注「电流产生」与「电能储存」。
方梦华走到台中央,轻敲陶壶道:「我们今日所做的,不过是延续古人的智慧,再加上新的科学方法。」
她顺势引出问题:「伏打电堆只能现做现用,而我们要的——」
她掀开旁边蒙着的油布,露出六只玻璃槽。槽内交替浸泡着铅板和二氧化铅板,板间隔着浸透硫酸的羊毛毡。旁边摆着新制的简易电压计与电流探针,以及一盏已拔掉导线的弧光灯。
「是能把雷电装进罐子里的铅酸蓄电池。」
当方梦华将伏打堆的铜线接上第一只玻璃槽时,谢芷兰突然「啊」了一声——她认出那些铅板正是用马鞍山新炼的「软铅」轧制,而二氧化铅板表面布满蜂窝状小孔,明显参考了素烧陶壶的气孔结构。
「看好了。」方梦华启动蒸汽机,阴阳转轮开始向伏打堆输送电流。随着电压攀升,蓄电池内的硫酸溶液渐渐泛起细密气泡。
徐月娥突然举手:「首相!铅板表面在变色!」
果然,负极铅板逐渐覆盖上灰白色硫酸铅结晶,而正极的二氧化铅却愈发鲜亮如新砚。
「如果这组蓄电池成功储能,我们就能将电力带出实验室。」
「让机器,在没有发电机的地方,也能运转。」
「巴格达的素烧陶壶,早在千年之前就摸到了电的边缘,但他们止步于神术,未将电能储存与利用。」方梦华指向铅酸蓄电池,「今日,我们将用伏打堆为这台铅酸蓄电池充能,让电能脱离实验室,自由运用。诸君,这将是电力的又一次飞跃!」
方梦华指示开始充电。数名学生轮流摇动伏打堆的旋柄,输出稳定直流电,透过铜线导入铅酸电池之中。镀铅板上浮起细小气泡,硫酸液微微升温,整体结构稳定。
两炷香后,方梦华手持电压计接线,探测结果稳定在1.8伏。
「足够了。」
她拔掉外部伏打堆,将弧光灯接入铅酸电池输出端。众人屏息。
「啪——!」
霎时间,蓝白色弧光再次在灯泡中炸裂,照亮全场!但这一次,背后没有发电机隆隆的声响,没有蒸汽管震动的嘶鸣。只有一罐静静站在案上的——陶罐装的雷霆。
「这就是——移动的电。古代大食人用陶壶囚禁了电的幽灵。」方梦华轻抚蓄电池外壳,「而我们用铅与酸,造出了电的牢笼。」
谢芷兰推了推护目镜,盯着铅酸蓄电池,好奇道:「首相,这铅酸蓄电池和陈宇的手电筒电池有何不同?它能储存多少电?」
方梦华翻开速记本,展示一页草图:铅板(负极)、二氧化铅(正极)、硫酸电解液,旁边标注「可逆反应」与「储电容量」。「陈宇的电池小巧但容量有限,适合手电筒这样的微型装置。而铅酸蓄电池容量更大,能反复充放电,适合驱动‘沧海龙吟号’的电动仪表,甚至将来为‘飞天车’的电机供电。」她看向叶承灏:「承灏,伏打堆的电流稳定性如何?」
叶承灏检查了一组陶罐,低声道:「十个伏打电池串联,电压约等于二十个摩擦起电,电流稳定,但硫酸浓度需调整,过高会腐蚀锌板。」
方梦华点头,转向徐月娥:「月娥,妳负责配制硫酸电解液,浓度控制在多少?」
徐月娥翻开《炼化记录册》,飞速计算:「硫酸浓度约三成,足够导电又不伤电极。昨晚我还试了加少量盐巴,增强导电性,但得小心氯气逸出。」
「好!」方梦华看向汤思退:「思退,铅酸蓄电池的电极与外壳,准备得如何?」
汤思退拍了拍身旁一组铅板,咧嘴道:「铅板已从马鞍山炼好,纯度八成,外壳用芷兰的酚醛树脂绝缘,耐酸耐热,稳得很!」
方梦华目光转向杨广仁:「杨师傅,伏打堆的铜线与陶罐,数量够吗?」
杨广仁拍胸脯:「马鞍山昨夜赶制了五十个陶罐,铜线拉得比头发还细,保准够用!」
实验开始。方梦华亲自合上铜制开关,伏打堆的十个陶罐发出轻微的咕嘟声,电流通过铜线流入铅酸蓄电池。实验桌上,一盏炭丝灯泡连接到蓄电池,缓缓亮起微弱的黄光。学生们屏息凝神,盯着灯泡的光芒逐渐增强。徐月娥飞速记录:「充电一盏茶时间,电压稳定,灯泡亮度相当于三支蜡烛!」
吴淑姬盯着灯泡,眼中闪过光芒:「首相,这蓄电池若能搬到‘沧海龙吟号’上,夜航就不用靠油灯了!还能驱动电动仪表,精准导航!」
方梦华微笑,指向一旁的电弧裂解炉:「不仅如此。这蓄电池还能储存‘超级阴阳转轮’的电能,供移动设备使用,甚至为电弧炉提供应急电源。」她停顿片刻,语气加重:「诸君,电能的储存与携带,将让电力从实验室走向天下。今日的铅酸蓄电池,只是起点;未来,我们要造出更小巧、更持久的电池,让电如流水般,随处可用。」
谢芷兰举手道:「首相,铅酸蓄电池虽好,但铅太重,若用于‘飞天车’,会不会拖累重量?」
方梦华点头,递给谢芷兰一页《材料笔记》:「问得好。铅酸蓄电池是过渡之物,未来我们需研发更轻的电池,如陈宇手电筒中的那种化学电池。芷兰,妳的酚醛树脂绝缘已成功,下一步试试轻质合金电极;月娥,妳研究酸液配方,寻找更高效的电解质。」
实验继续。汤思退与叶承灏调试伏打堆的串联,增强电流输出;徐月娥调整硫酸浓度,优化充电效率;谢芷兰测试酚醛树脂外壳的耐腐蚀性;杨广仁指挥工匠搬运新的铅板与陶罐。实验室内的蒸汽机低鸣与电弧的啪啪声交织,炭丝灯泡的光芒在琉璃窗上投下温暖的黄光。
方梦华举起灯管,光芒照亮学生们惊异的脸孔。
「这也是未来我们所有可携式机械、电报、甚至车辆的基础。」
「只要这东西成功——黑夜也能发光、偏乡也能运机。」
王纶举手发问:「那能不能多做几个,叠起来让机床也运作起来?」
「这正是我们下一步的计划。」谢芷兰接话,「大容量铅电池叠堆,再加上升压器,就能推动更大功率的装置。」
「但前提是,我们必须改良铅板纯度与结构,甚至可能要加入碳或钡来提高循环寿命。」吴淑姬翻着《材料笔记》。
「本座已命人从南疆矿脉寻找硼酸、二氧化锰与氧化锌,为日后的干电池与堿性电池做准备。」方梦华语气平淡,但语意震撼全场。
这一夜,明华大学首座蓄电实验纪录正式成立。
陶罐中储电,电光中藏火。古巴格达的「雷电酒」成为今朝「雷霆之器」,而整个明国科技体系,也因电能可搬运,迈出了真正摆脱实验室限制、走向实用化社会的关键一步。
方梦华站在铸铁平台上,凝视蓄电池,低声道:「从巴格达的素烧陶壶到我们的伏打堆,电的秘密已不再是神术。诸君,你们正在用科学,将雷电之力装进凡人的器物。」
窗外,玄武湖的波光粼粼,金陵城的汽笛声隐约传来。实验室内的灯泡光芒与湖面波光交相辉映,仿若新时代的火种正在点燃。
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