研究人员开发出了一种核电池原型,可以让小型设备运行数十年而无需充电。这种电池利用碳的放射性形式碳-14,安全高效地产生电能。
韩国大邱庆北科学技术研究院的 Su-Il In 在最近举行的美国化学学会会议上介绍了这一突破。"In 博士说:"我决定使用碳的放射性同位素,因为它只产生β射线。
Beta 射线是高速电子,很容易被屏蔽,因此碳-14 是微型核电池的安全选择。原型设计通过一个光伏过程产生稳定的电力流:放射性碳发出的电子撞击二氧化钛半导体,然后驱动电流通过外部电路。
锂离子电池会随着时间的推移而老化,需要经常充电,而这些核电池则不同,可以提供更长的使用寿命。"In 博士解释说:"锂离子电池的性能已接近饱和。
环境影响也是一个因素。锂离子电池的生产涉及采矿、大量能源消耗和高耗水量。相比之下,放射性碳电池可以减少对这种密集型资源使用的需求,特别是在小型关键应用中。
因博士看到了医疗技术的巨大潜力。"他说:"我们可以把安全的核能注入手指大小的设备中。像心脏起搏器这样的设备可以让病人终生使用,避免因更换电池而反复进行手术。
虽然能效仍有待提高,但研究人员表示,这项技术可以为电子设备供电提供一条新的途径,尤其是在可靠性、使用寿命和最小维护量至关重要的情况下。