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英国科学家研发核能电池,解决低能耗产品的续

2018-12-12 03:18admin中国电力时空网

如今电池技术已经成为了前沿科技的热门项目之一,原因在于它本身的发展在很大程度上决定了如 VR/AR、无人机、电动汽车等产业的上限。

近日,英国布里斯托大学的物理学家与化学家团队联合打造了一款核能电池,能为低能耗小型设备提供超长续航时间。据了解,在这款原型产品中,他们放入了一颗人造钻石,钻石在电池内的辐射场中将会持续放电。目前研究人员在原型产品的制作上采用的是镍-63 同位素作为辐射源,而在未来,他们表示将会利用碳-14-作为放射源,将其植入人造钻石中。其中一名研究者表示:“碳-14 能成为备选材料是因为它能释放短波辐射,这种辐射会很快被固体材料吸收。”此外,他还透露碳-14 同位素如果直接接触皮肤将会产生眼中的伤害,因此他们才想出了利用人造钻石本身强大的隔绝能力以确保辐射不会外泄,从而保障用户的人身安全。

如果能够成功利用碳-14 同位素打造出核能电池,那么该电池的理论寿命还会进一步得到巨大的提升。该团队表示,由于碳-14 的半衰期为 5730 年,这也就意味着基于碳-14 的核能电池即使经历了 5730 年后还能剩下 50%的电量。当然这些都是基于理论的推测,毕竟谁也不知道在被当作电池使用后会发生什么不可预知的变化。

英国科学家研发核能电池,解决低能耗产品的续

此外,该电池也能在核污染问题上做出贡献,将放射性元素封装制成电池不但解决了核废料问题,还能为用户提供长时间的清洁能源供应。现阶段,英国内部总共有 9.5 万核污染吨亟待处理,而研究人员认为,其中的辐射污染主要来自与碳-14,如果将其单独提取出来,核废料之中的辐射也将随之逐渐下降,也为后续的处理工作提供了便利,降低了成本。

如今电池主要分为三类:化学电池、太阳能电池以及核电池。化学电池电容量太小,太阳能电池受天气因素影响较大,而核电池的优势则相当明显。因为在同位素衰变过程中释放的能量大小以及释放速度、持续时间相当的稳定,不会受到诸如温度、压力、磁场、阳光等外界环境的影响。

值得一提的是,前不久俄罗斯萨马拉科罗廖夫大学宣布他们同样在研究一款核能电池,同样计划采用碳 14 作为放射源,利用多孔碳化硅结构保护放射性元素,在保证安全的前提下,预计能够实现 100 年以上的持续使用。

核能电池的研发或许能够很好地解决小型电动产品的续航问题,但同样的,为了确保电池使用的安全性,核能电池的工作电压不高,目前也只能应用于低能耗产品,在电动汽车、大型机械等方面则显得无能为力。夸张一点说,这充其量还只是一个“加强版的 5 号电池”,也说明科学家们在核能电池上的探索还有更多的功课要做。

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