第222章 纯度99．9999的碳

“嘀嘀嘀嘀”伴随着一阵清脆的提示音，化学物质分子分析仪外部的绿色指示灯闪烁了几下。

“主人，废弃电池内的绿色物质的成分已经分析出来了。”小花已经从分析仪中获取到了信息。

“请讲！”李默目光停留在实验台上的外星废弃电池残骸上，他对于这个“一次性”的化学物质分析仪得出的结果充满了期待。

“根据分析报告，电池内的主要成分为高纯度的碳元素还有少量的锂离子。”小花回答道。

碳和锂离子？李默大吃一惊，这个答案远远超过了他的想象。

因为碳元素本身并不具备导电性，它的原子核内部的电子也很不活跃。

根据电池的原理，制作电池的元素首要的条件就是拥有活泼的电离子。就像锂元素之所以能成为各种电池的首选，是因为它的荷密度很大并且有稳定的氦型双电子层，使得锂容易极化其他的分子或离子，自己本身却不容易受到极化，由于电极电势最负，锂是已知元素中金属活动性最强的。

而碳元素碳在元素周期表中属第4a族头一名元素，位于非金属性最强的卤素元素和金属性最强的碱金属之间。它的价电子层结构为2s22p2，在化学反应中它既不容易失去电子，也不容易得到电子，难以形成离子键。

怎么可能成为制作电池的原料？

李默深深的怀疑这台分析仪出现了错误，可是根据以往的经验，学习辅助系统出品的东西是不会存在功能性错误的。

“你确定电池里面用作电芯的材料是碳元素吗？”他疑惑的问道。

“很确定，并且这种碳的纯度达到了999999的极限纯度，余下的000001为锂元素。”小花回答道。

“可是碳元素根本不适合作为电芯啊？”李默问道，不知不觉中，他已经把小花当做了一位博学的伙伴。

“人类有一句哲学名言叫做，存在即合理。”

“既然这个外星电池内部是用高纯度的碳元素作为主要材料，肯定有他们的道理，我们要做的就是搞清楚其中的原理。”小花的话充满了哲理。

李默忽然灵感一现，他猛的拍了一下自己的脑袋。

物质的属性不但与其元素特点有关，更重要的是会受到结构构造的影响。就像人造物的巅峰，计算芯片cpu一样，它的成分只是高纯度硅，就像沙漠里的沙子一样，但经过光刻机的蚀刻，却可以在每秒中完成数十亿次浮点运算。

化学成分类似，并不意味着他们的内部结构也相同。

碳元素是地球上分布最广泛的元素之一，它可以构成人类生命必需的氨基酸，也可以构成一颗恒流传的钻石。

那么碳元素是不是存在着一种特殊结构，使它本身具备超强储存电流的能力呢？

答案是完全可能！

“主人，我觉得您这样拍脑袋的行为并不属于安全行为，根据数据统计，每年全球有135人因这样拍脑袋导致了脑震荡。”这时，小花发出了清脆的声音。

135人因拍了一下脑袋，拍了了脑震荡？

李默觉得有些好笑，世界上有这么不幸的人吗？

但他并不会傻到去在数据方面质疑一台人工智能。

“谢谢你，小花。”虽然他知道小花只是一台人工智能，但这样的善意的关心还是让李默心中一暖。

这时李默想到了一个新的问题，他开口问道：“我现在需要一台可以看清楚原子内部结构的显微镜，你有什么推荐的吗？”

既然外星电池内部含有碳和锂，那么现在就需要搞清楚它们的内部结构，这样才能有效分析其中的差异性。

“世界上并不存在真正可以看清楚原子内部结构的显微镜。”小花回答道。

竟然不存在这样的显微镜？

李默皱了皱眉头，疑惑的问道：“可我曾在一本期刊上看到有国外的科学家利用电子显微镜看清了金属元素的原子内部？”

小花回答道：“主人，您的描述是可以看清楚，只有光学显微镜才能接收光线，在原子尺寸下，光线会发生折射和衍射，所以不能看清楚原子的内部结构。”

“为了解决这个问题，人类发明了电子显微镜，除了扫描隧道显微镜没有用到加速器，很多都是通过加速电子束或者别的粒子来获得图像，区别在于施加能量的高低和显示精度。然后进行计算模拟，重新生成原子的内部图像。”

“还有，在楼下的实验室内有着一台目前处于世界领先地位的场发射扫描电镜，能做各种固态样品表面形貌的二次电子像、反射电子象观察及图像处理。”

“利用它，虽然不能直接观察出碳原子的内部结构，但是可以验证您的各种猜想。”

小花也许是觉察到主人的疑惑，事无巨细的解释了一番。李默心生惭愧，因为对显微镜抱着错误的理念，今天竟然被一个人工智能好好的教育了一番。

既然不能直接观测原子内部的结构，那么只能根据碳元素的原子数和电子数，设计出各种组成模型。

李默仔细想了一下，他发现碳这种元素其实是很神奇的一种元素。

碳原子可以sp3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体，成为典型的原子晶体。这种晶体就是金刚石，由于晶体中c─c键很强，所有价电子都参与了共价键的形成，晶体中没有自由电子，所以金刚石不仅硬度大，熔点高，而且不导电。

当碳原子以sp2杂化轨道和邻近的三个碳原子形成共价单键，构成六角平面的网状结构，这些网状结构又连成片层结构时，它又形成了自然界内最软的矿石，石墨。

同样一种元素，由于内部构造不同，造就出了两种属性截然不同的物质。

那么电池内的碳又是以何种结构存在呢？

他对于这个问题充满了期待。

现在需要做的就是把碳原子的内部结构全部用数学模型表述一遍。