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小型核電池新突破 滿電續(xù)航數(shù)十年

2025-07-17
來(lái)源:IT之家
關(guān)鍵詞: 核電池 鈣鈦礦 鋰離子電池

7 月 17 日消息,科技媒體 NeoWin 今天(7 月 17 日)發(fā)布博文,報(bào)道稱韓國(guó)科學(xué)家研發(fā)名為鈣鈦礦貝塔伏打電池(PBC)的新型核電池,滿電情況下,可以小型設(shè)備提供數(shù)十年乃至上百年的電力。

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該項(xiàng)目由教授 Su-Il In 帶領(lǐng),來(lái)自韓國(guó)大邱慶北科學(xué)技術(shù)院(DGIST)的團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)推進(jìn)。

團(tuán)隊(duì)使用放射性碳-14(carbon-14,放射性碳的不穩(wěn)定碳形式),結(jié)合鈣鈦礦材料,創(chuàng)造出新型混合電池,改進(jìn)了能量轉(zhuǎn)換,并具備長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

這款核電池使用放射性碳-14 納米顆粒和量子點(diǎn)(14CNP / CQD)作為電極,同時(shí)使用經(jīng)過(guò)甲基銨氯化物(MACl)和氯化銫(CsCl)雙氯添加劑處理的鈣鈦礦膜。

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這些添加劑強(qiáng)化了鈣鈦礦的晶體結(jié)構(gòu),讓其更加穩(wěn)定并更善于傳導(dǎo)電荷。與舊的設(shè)計(jì)相比,該團(tuán)隊(duì)記錄了電子遷移率大約提高了 56000 倍,并在測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了最長(zhǎng)連續(xù)運(yùn)行 9 小時(shí)。

電池的設(shè)計(jì)還在陽(yáng)極和陰極中都使用了放射性碳,增加了貝塔輻射量并減少了距離造成的能量損失。這種方法幫助將能量轉(zhuǎn)換效率從舊型號(hào)的 0.48% 提高到 2.86%。

盡管如此,該系統(tǒng)僅將一小部分放射性能量轉(zhuǎn)化為電力,因此其輸出仍低于標(biāo)準(zhǔn)的鋰離子電池。In 教授建議改進(jìn)貝塔發(fā)射體的形狀和尋找更好的吸收器,以進(jìn)一步提高功率輸出。

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In 教授表示:“我決定使用放射性碳同位素,因?yàn)樗划a(chǎn)生貝塔(Beta)射線?!倍愃渚€無(wú)法穿透人類皮膚,且可以被鋁等材料阻擋,因此這項(xiàng)技術(shù)被認(rèn)為是生物安全的。

此外,碳-14 也是核反應(yīng)堆的副產(chǎn)品,因此價(jià)格低廉、廣泛可用且可回收。由于它分解速度非常慢,因此可以供電數(shù)百年甚至數(shù)千年。


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