小型核电池续航数十年 新突破实现
快速阅读: 据相关媒体最新报道,韩国DGIST团队研发出新型钙钛矿贝塔伏打电池(PBC),利用碳-14与钙钛矿材料结合,可为小型设备供电数十年,能量转换效率达2.86%。
据科技媒体NeoWin报道,7月17日,韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的科研团队成功研发出一种名为钙钛矿贝塔伏打电池(PBC)的新型核电池。这款电池在满电状态下,能为小型设备提供长达数十年乃至百年的电力供应。
项目由DGIST的Su-Il In教授领导。研究团队利用放射性碳-14与钙钛矿材料相结合,开发出了这种新型混合电池,不仅提升了能量转换效率,还确保了长期的稳定性。新电池采用放射性碳-14纳米颗粒和量子点作为电极,并使用了经过甲基铵氯化物(MACl)和氯化铯(CsCl)双氯添加剂处理的钙钛矿膜,增强了钙钛矿的晶体结构,使其更稳定且更易于导电。
实验结果显示,与传统设计相比,新电池的电子迁移率提高了约56000倍,最长连续运行时间达到了9小时。此外,通过在阳极和阴极均使用放射性碳,增加了贝塔辐射量,减少了因距离导致的能量损失,从而将能量转换效率从0.48%提升至2.86%。
尽管如此,该电池的能量转化率依然较低,输出功率不及常规锂离子电池。In教授提出,未来可以通过优化贝塔发射体的形态和寻找更高效的吸收材料来进一步提升性能。他强调,选择使用放射性碳同位素是因为它仅产生贝塔射线,这种射线不会穿透人体皮肤,可以用铝等材料轻易阻挡,因此该技术被认为对生物安全无害。
另外,碳-14作为核反应堆的副产品,成本低廉、易于获取且具有良好的可回收性。由于其衰变速率极低,可以持续供电数百年甚至更长时间。
(以上内容均由AI生成)