本帖最后由 twq19810302 于 2022-10-15 10:13 编辑
在你还苦恼手机电池电量不足，需要随身携带充电宝时，有没有猜到过，世界上已经有一款不充电可用2.8万年的电池准备诞生了了呢？
早在2020年8月，美国加州的新能源初创公司NDB就宣布，核动力电池的研究和调试取得了新的进展，电池的最常使用寿命达到了万年级别。
美国新能源公司NDB的核动力电池
今天，我们就来了解一下关于该核电池研究方面的相关情况，看看这种进展是否意味着充电将成为历史呢。
核动力电池的新进展
随着传统化石能源的地位不断降低，电化学储能成为了人们生活中非常重要的一种形式，尤其是在“电车”的发展之下，新型的电池就成为了人们关注的焦点。在一众新型电池当中，核动力电池因为能量密度高、工作稳定可靠等优点，成为了人们研究的重点。
核动力电池，也叫放射性同位素电池。它并非如核电厂一般，利用核裂变原理“发电”，它的本质其实是利其中放射性同位素衰变时产生的能量，再将其转化为电能。
核动力电池与放射性同位素衰变
在知晓了核电池的原理之后，我们再来看看这家公司在核电池研究方面，取得了怎样的进展。原来，早在2016年时，这个公司就推出了“金刚石版本的电池”，此后便一直以此为基础进行研究。
到了2021年，他们便向外界正式宣布，在以核废料提取物为基础的情况下，制造出了一种名为纳米金刚石电池的全新电池。
NDB推出的纳米金刚石电池
根据NDB的介绍，这款电池可以收集40％左右的电荷，在不需要充电的情境下，持续使用时间能达到2.8万年。这一消息一经公布，立马就在“新型电池研制领域”掀起了轩然大波，毕竟使用寿命如此之长的电池，若是真的投入使用并实现量产，对于其他的电池来说，无疑是降维式打击。
那么，这个所谓的纳米金刚石电池到底是什么呢？
纳米金刚石本身指的是粒径在1到100纳米的金刚石晶粒，之所以使用这种级别的金刚石，主要是看中了它的纳米微粒性能。
根据资料来看，纳米金刚石有四大效应，分别是小尺寸效应、量子隧道效应、表面效应和量子尺寸效应，有这些独特的效应在加上金刚石本身“很硬”的外部性能，就能让其将试图外溢的“射线”牢牢的锁在里面。
纳米金刚石电池的基本结构
而从作为该电池制造基础的核废料物质成分来看，它其中有大量的碳-14放射性同位素，在这种情况下，科学家只需要对其进行提取，然后再经过特殊的处理，就能让其变为核动力电池且正常发电了。
电池里的放射性元素从核废料中提取
那么，该公司宣布的这项令人震惊的进展，真的可以让我们从此迈入“不充电”时代吗？
充电真的会成为历史吗？其实若是单以2.8万年的电池寿命来说，它还真的有机会开启“不充电”时代，毕竟这一年限，从祖宗十八代开始使用都绰绰有余了。可事实上，这个新款纳米金刚石电池的使用寿命并没有说得那么夸张。
因为这一电池的本质是利用了电子放射性衰变之后产生的热能，从理论上来说，一级反应的碳-14半衰期大约为5730年，而此时再结合放射性反应和衰变公式，持续使用2.8万年确实不是“梦”。
半衰期计算公式
问题是这期间它的电流是不稳定的，更不如大家想的那样高，微电流出现的频率非常高，而这些微电流是无法解决我们的需求的。因此，“不充电可使用2.8万年”在理论上确实能满足，可于现实中，却不具备太大的可操作性。
目前核动力电池取得的进展，还不足以直接让充电成为历史，只有等到其再被改造升级之后，才能彻底地终结如今的“充电时代”。
但不管怎么说，这种进步对于核电池的发展都是有着积极作用的，而目前，在核电池研究方面，还存在着以下这些科学问题。
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发表于 2022-10-15 10:12:24
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