末世文明重啟法則——原電池

2020-12-06 末世生存法則

末日重啟,百廢待興。在末世,電的利用可以說是文明進程的重要環節。那麼,在廢土的環境下,如何用愛發電,重啟文明之路。

原電池

至今我對《絕命毒師》中的一個橋段還是映像深刻——老白跟小粉開著房車來到荒漠中製毒,小粉神操作把鑰匙插進了車鎖裡,導致車的電池一直處於運行直到虧電(豬操作)。當兩個人已經精疲力竭,感覺死亡正在臨近的時候,老白想到了解決辦法——自己重新造一個電池出來。老白用氧化汞、剎車墊上的石墨組成電池的陰極(+),用鍍鋅的硬幣、釘子等做成電池的陽極(-),氫氧化鉀作為電解質溶液,然後用銅線來導電,做出六個簡易原電池,車子就靠這幾盒廢銅爛鐵發動了起來。

絕命毒師原電池材料

事實上最早的電池伏打電堆建造於1800年,是將銀盤和鋅盤交替堆疊,碟片之間用浸滿鹽水的硬紙板隔開做成的。

造於1800年的伏打電堆電池

可充電式——鉛酸電池

如果把電子從負極剝離並傳送到正極的化學反應是可逆的,你就能夠製造出一種格外有用的物品:可充電電池。在末世廢土的大環境下,我們最容易從零開始製造出來的可充電電池是鉛酸電池,在今天的汽車裡面很普遍。

鉛酸電池的工作原理圖

化學知識:一般汽車上使用的都是鉛酸蓄電池。鉛酸蓄電池是由正負極板、隔板、殼體、電解液和接線樁頭等組成。其放電的化學反應是依靠正極板活性物質和負極板活性物質在電解液(稀硫酸溶液)的作用下進行。每個極板都是一張鉛板,浸泡在硫酸電解液中。兩個電極都會與硫酸反應生成硫酸鉛,但是在充電過程中,正極變成氧化鉛(鉛鏽)而負極變成金屬鉛,這個過程在放電過程中恰好是可逆的。每一個這樣的單元可以產生略大於2V的電壓,因此六個這樣的單元串聯起來就可為你提供汽車電池的12V電壓。

野生電池

當然,如果不需要特定大電壓,只是需要點小燈泡、用電火花生火等情況,那麼水果電池,碳鋁箔電池完全能符合我們的要求。原理其實都是借鑑原電池,利用水果中的酸性物質(水果電池)、草木灰水(碳鋁箔電池)作為電解質。

原電池點火

水果電池:一顆水果(土豆、蘋果、檸檬、番茄),銅釘、鍍鋅釘子。沒有銅釘跟鍍鋅釘,那也可以用硬幣代替,人民幣五角硬幣就可以取代銅釘。將釘子間隔插到水果上(相互不能觸碰),再用電線依次將銅釘--鋅釘--銅釘--鋅釘串聯。這樣一個簡單的水果電池就完成了。

簡易檸檬電池

在特殊情況下,我們還可以燒烤材料來製作碳鋁箔電池:草木灰水——碳酸鉀作為溶液,製備方法其實在我之前一篇《末世文明重啟法則——古代肥皂篇》中就有講過,然後用木炭塊作為陰極(+),鋁箔(錫紙揉成團)作為陽極(-),這樣碳鋁箔電池就完成了。

碳錫紙電池

以上操作看似高端大氣上檔次,其實無非是通過化學反應使閉合迴路中產生電子流,從而產生電流。其放電的化學反應是依靠正極板活性物質和負極板活性物質在電解液(酸性溶液)的作用下進行——哪怕在高一化學課上都是一節課的事情。正正印證了這句話「學好數理化,走哪都不怕」。

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