云南
一枚硬币大小的电池，装在电子设备上，竟然可以持续发电50年。如果安装在新能源汽车上，可以终身不用再充电？
这样的事，你敢想吗？
最近，北京贝塔伏特新能科技有限公司发布了一则消息，声称他们公司成功研制出了全新的“微型原子能（核能）电池”。
什么是微型核能电池呢？
这是一种利用核同位素衰变释放能量转化为电能的电池。
像我们平常使用的电池，或者是电动车用的电瓶，都是利用物质发生化学反应以后产生电子，然后由电子的定向移动产生了电流，这种属于化学发电。
而核能电池，是利用核能发电。
具体来说，它的工作原理是利用核辐射升温后的温差发电。
看新闻报道，这次的核电池是技术改良，难道说以前就有核电池？可以前只听说过核电站，没听说有核电池啊？
其实最早在上个世纪的60年代，美国和苏联就相继研发了核电池。我国是世界上第三个研发出核电池的国家，时间为1971年。
我们对核电池的消息了解不多，正是因为以前的核电池体积大，价格昂贵，应用的场景很少，美苏研究也是为了给航天器提供长时间的能量供应。
随着科学技术的不断进步，核电池变得越来越小，应用的场景以后也会越来越多。
比如贝塔伏特的研发团队此次研发的核电池，体积仅为15×15×5立方毫米，还没一枚硬币大。
如此重大的技术突破，也代表着将来可能有一天，核电池运用于日常生活场景变为可能。
核电池究竟是怎么发电的呢？
核电池中的放射性元素在衰变时，会产生β粒子。以前核电池技术受限，正是因为β粒子产生的正电子难以捕捉。
贝塔伏特研发团队此次开发了一种高性能的单晶金刚石半导体，利用2微米厚的镍-63薄片放在两片金刚石半导体转换器之间，就可以稳定激发电荷，并且被超长碳纳米管制造的超级电容将他们收集起来。
而他们公司也是全球目前唯一一个，掌握这种金刚石半导体材料的东西。
这种核电池有什么优势呢？
核电池最大的优势是续航时间长，只要放射性物质没有衰变结束，电池就可以一直工作。较常见的锶90，半衰期是28年，完全衰变需要190年。
如果用这种电池发电，可以永远不用换电池。所以新式的核电池具有50年稳定发电的特点，在这50年的使用期间内，使用者不需要对它进行充电，更不需要额外的维护。
传统的化学电池都是有寿命的，大体上经过2000次充放电，这个电池就报废了。
而核电池不存在循环次数的概念，只要放射性元素还在半衰期，就可以稳定发电。
按照目前的研发方向，这种硬币大小的核电池，首攻的市场是航空航天、AI设备、医疗器械等等，不过在未来可能会成为手机电池、无人机电池，甚至是新能源电车的电池。
目前新能源电车最大的问题，就是遇到恶劣天气时的续航折损难题。
南方的朋友还好，北方尤其是东北地区的车主，一遇到极端低温天气，单车很容易趴窝。因为现在新能源电车使用的电池，虽然在技术层面上已经提升了很多，但一些弊端仍然未能破解，传统化学电池的劣势，仍然成为不少电车车主最大的苦恼。
如果能在新能源汽车里安装核电池，那么在北方的冬天，开电车也不用担心了。
核电池对环境温度和负载的承受能力很强，换句话说，车身重量对电池续航里程的影响都可以忽略不计了。
0大家试想一下，如果新能源汽车都装上了核电池。以后再开车出门，根本不需要找充电桩，也不用担心续航问题。
因为电车可以持续发电50年，在正常强度的使用条件下，可能车都开报废了，这电池还有电呢。
核电池还不惧怕针刺、枪击和起火，不会有爆炸的情况，更没有辐射，尤其适合做心脏起搏器、人工心脏、耳蜗等医疗设备的电力来源，省去患者的麻烦和痛苦，给更多的人带去希望。
看到这里，想必大家最关心的问题，还是核电池到底安全吗？毕竟核泄漏的新闻让人触目惊心，如果这东西也存在泄漏，那后果可是相当严重，并且不给人挽回的余地。
核电池和核电站，听起来一样，其实两者是完全不同的两种模式。
核电站是利用了铀元素的核裂变反应，利用释放出的核能来烧开水，推动汽轮机转动后，热能转化为电能。
而核电池利用的是放射性同位素自身的衰变释放的能量，是自发的一种裂变，和发电站的那种需要轰击和材料的受控和裂变，发电完全不同。
还是以这次新闻中的贝塔伏特研究团队最新研发的核电池为例，他们使用的放射元素是“镍-63”。
这种放射元素的β辐射非常柔和，不像其他放射元素在裂变时那样，会产生中子或者伽马射线。
当然，镍-63会被当成核电池最理想的材料之一，也是因为它的穿透力特别弱，仅仅一张纸就能轻易阻挡射线。
因此这种放射元素用于核电池中，只要正确、合理使用，都是安全的。
不过，核电池在结束任务后，该如何正确处理，才能避免核辐射污染环境的问题，至今还没有一个妥善的解决办法，所以核电池的研发之路，还有相当漫长的一段要走。
参考资料：
[1] 金台资讯《新微型原子能电池可稳定发电50年》2024-01-09
[2] 科技日报《比硬币小的核电池，可放电50年》2024-01-09
[3] 科普中国《微型核电池》2021-12-31
[4] 手机中国《中国公司成功研制民用原子能电池 遥遥领先于欧美》2024-01-10
[5] 极客公园《下一场「核战争」，主角是电池》2020-08-24
[6] 解放军报《电力超强的微型核电池》2021-12-17
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