您现在的位置:主页 > 新能源 > 核能 >  > 正文

核能电池取得新突破:可续航100年,或将为一切

2018-12-12 13:51admin中国电力时空网

电池的续航时间最多可以达到多久?几个月?还是一两年?最近,俄罗斯科学家公布了一款可续航100年、功率是传统电池10倍的核能电池!该电池由一种由钻石制成的半导体,即肖特基二极管和一种为其提供燃料的放射性化学物质组成。这项技术被认为可以用来驱动任何东西,从永久性起搏器到完成载人火星任务,为一切事物提供动力。

核能电池取得新突破:可续航100年,或将为一切

位于莫斯科的俄罗斯超硬和新型碳材料技术研究所的科学家认为,这项技术在日常生活中使用也是安全的。他们解释说,虽然电池中存在辐射物质来驱动电子和正电子,但这并不危险,因为这种辐射不太可能被我们的细胞吸收。该研究的负责人弗拉迪米尔·布兰克教授表示,该项研究已取得了非常显著的成果,未来这项成果将应用于医学和航天领域。

核能电池取得新突破:可续航100年,或将为一切

其实核动力电池已经存在了一个世纪,基于放射性能源的电池最早是在20世纪60年代核电研究热潮中提出的,但它们通常太大,没有任何实际用途。这次俄罗斯科学家的研究取得了突破性进展,他们采用了一种新的电池结构,使其更加紧凑,这意味着每克电池能提供3300毫瓦/时的电力,是市面上现有化学电池的十倍。该电池使用了同位素镍-63,它衰变时释放出高速电子,进入镍箔层,产生电力。该电池可以持续发电一个世纪,这也就是镍-63的放射性达到半衰期所需的时间。

核能电池取得新突破:可续航100年,或将为一切

在实验中,科学家们计算出该装置的功率约为每立方厘米10微瓦,它完全可以用来制造一个人工心脏起搏器。目前,大多数最先进的心脏起搏器的尺寸超过10立方厘米,需要10微瓦的能量。这意味着新的电池可以在不改变其设计和尺寸的情况下为心脏起搏器提供动力。而且,采用这种电池的心脏起搏器可以避免由于使用一段时间后因电量不足而需要更换新的心脏起搏器的情况,因此可以显著提高患者的生活质量。

核能电池取得新突破:可续航100年,或将为一切

为了使该核能电池具有更广泛的应用前景,研究人员表示,他们可以通过增加镍-63的含量,或者通过改进钻石转换器来提高电压,将电池的功率提高三倍。布兰克教授表示,电池的功率密度越高,应用就会越多。他们已经具备足够的能力进行高质量的钻石合成,以利用这种材料的独特特性来制造新的电子元件,并设计新的电子和光学设备。除了同位素镍-63,还有一种可替代的放射性同位素用于核电池。例如,钻石转换器可以使用具有放射性的碳14,它的半衰期极长,长达5700年。