本帖最后由 twq19810302 于 2022-10-15 10:13 編輯
在你還苦惱手機(jī)電池電量不足,,需要隨身攜帶充電寶時(shí),,有沒(méi)有猜到過(guò),,世界上已經(jīng)有一款不充電可用2.8萬(wàn)年的電池準(zhǔn)備誕生了了呢,?
早在2020年8月,美國(guó)加州的新能源初創(chuàng)公司NDB就宣布,,核動(dòng)力電池的研究和調(diào)試取得了新的進(jìn)展,,電池的最常使用壽命達(dá)到了萬(wàn)年級(jí)別。
美國(guó)新能源公司NDB的核動(dòng)力電池
今天,,我們就來(lái)了解一下關(guān)于該核電池研究方面的相關(guān)情況,,看看這種進(jìn)展是否意味著充電將成為歷史呢。
核動(dòng)力電池的新進(jìn)展
隨著傳統(tǒng)化石能源的地位不斷降低,,電化學(xué)儲(chǔ)能成為了人們生活中非常重要的一種形式,,尤其是在“電車(chē)”的發(fā)展之下,新型的電池就成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn),。在一眾新型電池當(dāng)中,,核動(dòng)力電池因?yàn)槟芰棵芏雀摺⒐ぷ鞣(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),,成為了人們研究的重點(diǎn),。
核動(dòng)力電池,也叫放射性同位素電池,。它并非如核電廠一般,,利用核裂變?cè)怼鞍l(fā)電”,它的本質(zhì)其實(shí)是利其中放射性同位素衰變時(shí)產(chǎn)生的能量,,再將其轉(zhuǎn)化為電能,。
核動(dòng)力電池與放射性同位素衰變
在知曉了核電池的原理之后,我們?cè)賮?lái)看看這家公司在核電池研究方面,,取得了怎樣的進(jìn)展,。原來(lái),早在2016年時(shí),,這個(gè)公司就推出了“金剛石版本的電池”,,此后便一直以此為基礎(chǔ)進(jìn)行研究。
到了2021年,,他們便向外界正式宣布,,在以核廢料提取物為基礎(chǔ)的情況下,制造出了一種名為納米金剛石電池的全新電池,。
NDB推出的納米金剛石電池
根據(jù)NDB的介紹,,這款電池可以收集40%左右的電荷,在不需要充電的情境下,,持續(xù)使用時(shí)間能達(dá)到2.8萬(wàn)年,。這一消息一經(jīng)公布,立馬就在“新型電池研制領(lǐng)域”掀起了軒然大波,,畢竟使用壽命如此之長(zhǎng)的電池,,若是真的投入使用并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),,對(duì)于其他的電池來(lái)說(shuō),無(wú)疑是降維式打擊,。
那么,,這個(gè)所謂的納米金剛石電池到底是什么呢?
納米金剛石本身指的是粒徑在1到100納米的金剛石晶粒,,之所以使用這種級(jí)別的金剛石,,主要是看中了它的納米微粒性能。
根據(jù)資料來(lái)看,,納米金剛石有四大效應(yīng),,分別是小尺寸效應(yīng)、量子隧道效應(yīng),、表面效應(yīng)和量子尺寸效應(yīng),,有這些獨(dú)特的效應(yīng)在加上金剛石本身“很硬”的外部性能,就能讓其將試圖外溢的“射線”牢牢的鎖在里面,。
納米金剛石電池的基本結(jié)構(gòu)
而從作為該電池制造基礎(chǔ)的核廢料物質(zhì)成分來(lái)看,它其中有大量的碳-14放射性同位素,,在這種情況下,,科學(xué)家只需要對(duì)其進(jìn)行提取,然后再經(jīng)過(guò)特殊的處理,,就能讓其變?yōu)楹藙?dòng)力電池且正常發(fā)電了,。
電池里的放射性元素從核廢料中提取
那么,該公司宣布的這項(xiàng)令人震驚的進(jìn)展,,真的可以讓我們從此邁入“不充電”時(shí)代嗎,?
充電真的會(huì)成為歷史嗎?其實(shí)若是單以2.8萬(wàn)年的電池壽命來(lái)說(shuō),,它還真的有機(jī)會(huì)開(kāi)啟“不充電”時(shí)代,,畢竟這一年限,從祖宗十八代開(kāi)始使用都綽綽有余了,�,?墒聦�(shí)上,這個(gè)新款納米金剛石電池的使用壽命并沒(méi)有說(shuō)得那么夸張,。
因?yàn)檫@一電池的本質(zhì)是利用了電子放射性衰變之后產(chǎn)生的熱能,,從理論上來(lái)說(shuō),一級(jí)反應(yīng)的碳-14半衰期大約為5730年,,而此時(shí)再結(jié)合放射性反應(yīng)和衰變公式,,持續(xù)使用2.8萬(wàn)年確實(shí)不是“夢(mèng)”。
半衰期計(jì)算公式
問(wèn)題是這期間它的電流是不穩(wěn)定的,,更不如大家想的那樣高,,微電流出現(xiàn)的頻率非常高,,而這些微電流是無(wú)法解決我們的需求的。因此,,“不充電可使用2.8萬(wàn)年”在理論上確實(shí)能滿足,,可于現(xiàn)實(shí)中,卻不具備太大的可操作性,。
目前核動(dòng)力電池取得的進(jìn)展,,還不足以直接讓充電成為歷史,只有等到其再被改造升級(jí)之后,,才能徹底地終結(jié)如今的“充電時(shí)代”,。
但不管怎么說(shuō),這種進(jìn)步對(duì)于核電池的發(fā)展都是有著積極作用的,,而目前,,在核電池研究方面,還存在著以下這些科學(xué)問(wèn)題,。
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