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一次續航2.8萬年,充電將成為歷史?核動力電池真有這麼厲害?
- 由 科普黑洞 發表于 武術
- 2023-02-06
電池是將什麼能轉化成電能
綜述
核能在近些年來已經受到了廣泛的關注,也有很多科研者們將其定製為自己的主要研究目標。
作為一種高科技新生能源模式,核能在很多方面都有著巨大的優點
:
清潔,高效
,使用面廣
……但是,由於技術的限制,這種能源還沒有真正意義上的走入千家萬戶,對於我們這些普通人而言,核能依舊是一個相當抽象的概念。
不過,近期卻有科學家們開展了對核能電池的研究,如果成功的話,也許我們可以用
核能電池替換鋰電池
,從而大大提高我們的用電生活水平,這是一件可能的事嗎?
核能並不危險
很多人認為,任何東西只要與“核”這個字沾邊,就會變得十分危險:
切爾諾貝利事件,日本的核洩漏
……這些災難都給人類造成了巨大的影響,而核能正是這些災難背後的罪魁禍首。
但是,當今時代的大部分核能研究都是處在一個較為安全的條件之下,用於生產的核能大都採用可控核聚變技術,將較輕原子核轉化為較重原子核的過程中,會產生大量的能量物質,只要將這些能量物質吸收,我們就算是利用了核能。
同時,科學家們還會採用鐳射約束或者磁約束,來降低核聚變本身內部的能量反應,從而實現“可控”核聚變。
理論上來說,
可控核聚變
本身是一種非常安全並且清潔高效的能源模式。而我們前文中所提到的核電池,體現出的就是一種類似於可控核聚變的模式。
核電池的應用
在科研人員們的預期之下,核電池採用的是
放射性同位元素能源衰減
的產能模式,在同位素能源產生衰減的時候,它們會釋放出一定的熱能。
所以,科學家們在電池內部裝載了可以將熱能直接轉化為電能的
“發電機”
,從而使這些同位素在放熱的時候直接放電,省去了很多沒有必要的環節,也使得把核能裝進電池變成了一件可行的事。
在目前,我們人類社會中最常見的電池鋰電池採用的是非水電解質溶液,需要進行很多反應,才能夠實現放電。
而鋰電池的漏液等現象更是十分常見,它的安全性其實也不是那麼高,大部分在市場上常見的正極活性材料,比如鈷酸鋰和鎳鈷鋁三元……它們的安全性認定評價都是“低”,稍有不慎就會產生事故。
所以人們才會把核能電池看作是電池技術發展的未來方向,相較於鋰電池,核能電池還有著很多除了安全性之外的優勢。
不用充電的核電池
核能電池最大的優勢所在就是“無需充電”,因為截止到目前,我們人類所探明的可以給核電池用作同位素的物質只有三種,它們分別是:
P
o-210,Sr-70,Pu-238這三種物質,
雖然都和“核能”搭邊,但它們自身卻有著很高的穩定性,只要不用高能儀器進行干擾,就不會出現任何安全上的隱患。
而且,從單純的放熱角度來講,這些物質的碳14原子核衰變週期達到了恐怖的2。8萬年,如果處理得當,
核能電池中的原子核可以一直保持放熱與供電狀態,也就是續航長達2.8萬年。
“祖傳電池”再也不是一句玩笑話,如果核能電池普及的話,我們的手機電池甚至可以
當作
傳家寶來使用。這對於越來越依賴電子產品的人類而言,無疑是一個好訊息。
相信誰都不希望自己去哪兒都要帶著笨重的充電器。
有了核電池,我們就再也不用面臨電量焦慮。
核電池的環保屬性
而且,核電池還比鋰電池要環保很多,鋰電池的電池液在使用過後會變成對環境有害的物質,
一節5號鋰電池
就可以汙染整整一平方米的土地,
因此,在生產過後,環保部門還要專門對這些電池進行回收,否則就會產生很大的環境壓力。
但是,我們在使用核能電池時就完全不會面臨這樣的問題,因為其內部的放射性同位素只要不經過催化,就不會對環境產生實質性的影響。
核能電池的普及,也勢必會改善我們的生態環境。
還在等什麼?既然核能電池這麼好,我們為什麼還不對其進行普及呢?
其實,科學家們也想盡早讓人民用上核電池,只不過這背後其實還有著很多的困難存在。
首先,
核電池的造價相較於普通鋰電池要高很多
,如果真的投入生產的話,核電池的價格很有可能會比與其配套的電子裝置還要貴,
對於人民的消費力而言,核電池並不友好。
其實,在技術層面,科學家們還沒有掌握核電池的相關量產能力,這項技術目前還處在萌芽和摸索階段。即便人民有需求,供應者也無法進行及時的生產。
總而言之,核電池目前只是一個已經被確定了的發展專案,但距離我們真正用上它,可能還有一段時間。
結語
不過,美國的NDB新能源公司為我們帶來了好訊息,他們在核能源電池開發上取得了突破性的進展,不僅改善了電池內部的熱力發電機,同時還將核廢料應用到電池本身,降低了造價的同時,一定程度上的緩解了環保壓力。
目前,NDB公司正在大力改進生產技術,降低核電池的生產成本,如此一來,核電池的價格就勢必會被打低,人類也就更有可能趁早使用到這種新奇的能源。