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放射性核電池可以運行2.8萬年 有望於2023年上市 - 科學報
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放射性核電池可以運行2.8萬年 有望於2023年上市


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新浪科技訊 北京時間4月2日消息,加州一家名為Nano Diamond Battery(NDB)的公司最近正在開發一款放射性電池,該放射性電池對人類「完全安全」,未來將「改變世界」。

電池的開發人員解釋說,這種由核廢料驅動的電池可以維持一艘宇宙飛船或一家醫院運營2.8萬年,使用期間無需對電池進行充電或更換電池。

NDB希望在未來兩年之內,開始向商業合作夥伴出售該電池,包括執行長周期任務的航天機構。另外,該公司也在開發消費版本的核電池,可用於智能手機或電動汽車,供電時間長達十年且無需充電。該公司目前沒有透露定價細節,並表示產品仍在研發階段。

該電池技術涉及將核廢料中的放射性同位素與堆疊在電池單元中的鑲板納米鑽石層相結合。該技術以布裏斯托大學科學家在2016年提出的鑽石核伏電池(DNV)技術為基礎。

鑽石核伏電池采用廢棄的石墨塊,將核廢料轉化為電能。極小的鑽石具有極佳的導熱性能,可以將熱量從放射性同位素中迅速帶走,從而生產電。雖然這樣輸出的功率不大,但可以持續很長很長的時間——可能數千年。如果把多個單元堆疊在一起的話,就可以提高整體的輸出功率。堆疊設計可以改善系統的整體效率,並提供多層安全防護。對於耗電量不高但需要長時間供電的設備,這種低輸出功率的電池尤其完美。

NDB系統可以通過增加鑽石層和放射性廢料板來提高總能量輸出,從而應用於消費產品上。該公司首席執行官Nima Golsharifi表示這種電池有兩個不同的優點。一是它可以將核廢料加以利用,二是它比當前電池的運行時間要長很多。同時,NDB也在努力確保這種電池材料足夠安全。在使用中,人們不會輕易接觸到電池單元內部的放射性物質。

NDB的一位發言人對外稱堆疊的鑽石核伏電池和放射源表面都塗有一層多晶鑽石。多晶鑽石被認為是導熱性能最好的材料。這種材料還可以將輻射控制在設備內部,並且也是最堅硬的材料,硬度是不鏽鋼的12倍。這使得這種產品尤其堅固,並且擁有出色的抵抗外力破壞的性能。使用案例包括帶有小型NDB電池的手表。這樣的手表可以世代相傳,且無需更換電池。

未來,核電池或許也可以為人造衛星供電,為它們提供足夠的備用能量,在使用壽命的盡頭脫離軌道;或為探測器供電,進入深太空執行千年探索。

安裝這種電池的電動汽車將可以行駛數千英裏而不用擔心充電問題

NDB在網站上寫道:對於探索未知的熱情促使人類不斷地深入太空。太空技術的最新發展,第一架有人駕駛的電動飛機的出現,讓我們對電池系統的需求不斷提高,而電池的有限使用壽命和安全性阻礙了這一切的發展。NDB的電池可用於無人機、電動飛機、太空漫遊車和基地,同時又具備更長的活躍度。未來電池也可以用於智能手機或筆記本電腦,每個設備都將包含一個微型發電機,只要設備不壞,電源永不斷,並且也不需要充電。

原位醫療器械以及諸如助聽器和心髒起搏器等植入式設備也將受益於這種尺寸更小、電池壽命更長、安全性能更好的設備。(勻琳)


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