自行车发电的成功演示,像一剂强心针,让林枫看到了解决日常照明问题的清晰路径。然而,那团随着车轮停止而迅速熄灭的光芒,也无情地指出了最关键的瓶颈——储能。没有能够储存电能的“电匣子”(蓄电池),这一切都只是短暂的表演,无法真正融入生活。
制作一个简易、安全且有一定容量的蓄电池,成了横亘在林枫面前最现实的技术高山。他脑海中储存着完整的铅酸蓄电池、镍镉电池甚至锂离子电池的原理和工艺,但在这个1950年代初的小县城,这些知识如同镜花水月。铅皮或许能找到,但硫酸是严格管控的危险品,且纯度和浓度都无法保证;镍、镉等金属更是遥不可及。
他必须寻找更原始、更贴近这个时代材料水平的方案。他的思绪回到了最早期的电池——伏打电堆,以及后来改进的勒克朗谢湿电池。后者利用锌、碳和氯化铵溶液,结构相对简单,材料也稍微现实一些。
锌皮可以从废旧干电池外壳获取,碳棒亦然。氯化铵(硇砂)作为中药,苏念卿之前帮他买过。难点在于电解液的密封、电极的固定和防止极化(性能迅速衰减)。
林枫再次铺开草纸,开始了新一轮的设计。他放弃了之前尝试的玻璃瓶结构,转而设计一个木制匣子,内衬防腐蚀的沥青(这需要寻找原料和小心熬制),将锌片和碳棒交错排列,中间用多孔的隔板(尝试用素烧陶片或致密的木屑压合板)分开,注入氯化铵溶液。
这是一个极其简陋的设想,效率、寿命和安全性都堪忧,但这是他目前能想到的、唯一有希望实现的“电匣子”方案。
“林同志,这次是要做那个……存电的匣子吗?”苏念卿看到林枫画的新图纸,以及旁边列出的材料清单——锌皮、碳棒、沥青、陶土粉……忍不住问道。她的眼神里既有好奇,也有一丝不易察觉的担忧。她记得林枫说过,做这个有点难,还有点危险。
“嗯,”林枫点点头,没有隐瞒其中的困难,“想法是这样,但能不能成,能存多少电,能用多久,都还是未知数。而且过程要小心,有些材料有腐蚀性。”
“那我帮你。”苏念卿几乎没有犹豫,声音不大,却异常坚定,“你告诉我怎么做,需要特别注意的地方,我记下来。”
她的信任和支持,像一股暖流,滋润着林枫因技术难题而有些焦灼的心。他看着她清澈而坚定的眼眸,点了点头:“好,我们一起试试。但安全第一,有些步骤我来做。”
收集材料的过程就充满了波折。王铁柱帮忙搜罗来了几十个废旧电池,两人小心翼翼地拆解,收集着那薄薄的锌皮和里面的碳棒,过程缓慢且弄得满手黑灰。沥青更难找,最后是在县里修缮柏油路面的工地边上,捡回来一些冷却凝固的残渣。陶土粉则是在砖瓦厂磨了些废料。
制作过程更像是一场充满不确定性的手工实验。熬化沥青时,刺鼻的气味充满了小院,林枫让苏念卿站远些,自己戴着用厚布临时做的口罩,小心操作。木匣的内衬涂抹得厚薄不均,冷却后甚至有些开裂,不得不修补。
制作多孔隔板更是反复失败。素烧陶片太难获取且易碎,尝试用木屑混合黏土烧制,不是不够多孔就是强度太差。最后,林枫不得不采用了一种折中方案——用多层浸过蜡的厚纸板叠加,中间留出缝隙,希望能起到一定的隔离和离子通过作用。
苏念卿在整个过程中,展现了极大的耐心和细心。她负责清洗收集来的锌片和碳棒,用小刷子仔细清除上面的残留物;她按照林枫的要求,小心翼翼地将电极片和隔板一层层放入那散发着沥青气味的木匣中;她帮忙称量硇砂,配置电解液,每一步都严格按照林枫的嘱咐,神情专注得像是在完成一件神圣的艺术品。
看着她低头认真工作的侧影,鼻尖上因为忙碌而渗出细小的汗珠,林枫心中常常会涌起一种混杂着感激、欣赏和某种更深沉情愫的暖流。在这个举目无亲的时代,能有一个人如此无条件地信任他,陪伴他进行这些在旁人看来或许毫无意义的“折腾”,这份情谊,弥足珍贵。
几天后,一个外观粗糙、散发着沥青和化学药剂混合气味的木制“电匣子”终于完成了。林枫的心情有些忐忑,他知道这个仓促制成的装置,性能可能极其有限,甚至可能存在漏液或短路的危险。
他没有立刻连接发电机进行充电测试,而是先进行了静态测量。用他自制的简陋万用表测量,电压低得可怜,内阻却大得惊人。这结果在意料之中,却还是让他感到一丝沮丧。
“怎么样?”苏念卿关切地问,她能看出林枫脸上的凝重。
“情况不太好,”林枫没有瞒她,“可能存不了多少电,或者根本存不进去。”
苏念卿沉默了一下,然后轻声说:“没关系,第一次做嘛。以前做炉灶,不也是改了好几次才成的?这个……这个‘电匣子’听起来就更难。”
她的安慰简单而质朴,却有效地驱散了林枫心头的阴霾。是啊,科研的路上哪有那么多一帆风顺?失败是常态,尤其是在这种极端简陋的条件下。
“你说得对。”林枫呼出一口气,重新振作精神,“我们先做初步测试,看看它到底能到什么程度,再找问题改进。”
他连接上自行车发电机,以稳定的速度蹬踏了半个小时,然后断开连接,再次测量。“电匣子”的电压有了一丝微弱的提升,但远远达不到点亮那盏小灯的程度。
第一次尝试,可以说基本失败了。但这个粗糙的“电匣子”至少证明了一点——电化学储能的原理是通的。剩下的,就是如何优化材料、结构和工艺,这是一个需要大量实验和耐心的漫长过程。
夜色深沉,小院里恢复了寂静。那台失败的“电匣子”静静地放在角落,像一块不起眼的木头。但林枫知道,这里面蕴含着他和苏念卿共同付出的努力和希望。
苏念卿端来热水给他洗手,看着他那双因为接触化学药品和金属而显得有些粗糙的手,忍不住轻声说:“慢慢来,别急。”
林枫抬起头,对上她温柔而坚定的目光,心中那片因失败而产生的细小褶皱,被悄然抚平。他点了点头,嘴角牵起一个温和的弧度。
“嗯,不急。”
技术的攀登布满荆棘,但有她在身旁,哪怕只是点亮一盏微弱的灯,也值得付出百倍的努力。这失败的“电匣子”,不是终点,而是另一个充满挑战的起点。而两人在这共同奋斗中滋生的情感,也如同那试图被储存起来的电能,虽然微弱,却在一次次的尝试与陪伴中,悄然积累,等待着释放出更明亮光芒的那一刻。