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各位关注科技的朋友们,今天可别错过这条劲爆新闻——咱们平时最烦手机充电吧?出门得带充电宝,小设备没电就废了。这下好了,韩国科学家整了个超级核能电池,能用上几百年甚至几千年,压根儿不用操心充电!大邱庆北科学技术院(英文名DGIST,别记错了)那帮牛人,在教授申秀日的带领下,在昨天公布这新玩意儿:钙钛矿贝塔伏特电池,英文叫PBC。这电池用的是放射性碳-14同位素,配上钙钛矿材料,直接把实验室里的硬科技端到咱眼前了。具体咋回事儿?咱们慢慢唠。
DGIST这帮团队真不是盖的,他们研发出了超级稳定结构。电池主材料用上了碳-14纳米颗粒和 14CNP/CQD,当电极使用,再配上钙钛矿薄膜。你们可能会问:钙钛矿不是太阳能电池的材料吗?这儿用得倍儿巧妙!团队还加了两种氯基添加剂:甲基氯化铵和氯化铯,这不是调料啊,是强化材料稳定性的宝贝。这些添加剂把钙钛矿晶体结构整得更结实,充电传输能力直接蹦上天——电子迁移率比旧型号高了整整56,000倍!测试结果牛得很:一次能连续运行九小时没歇气儿,创了最大纪录。申秀日教授都喊话了,说这是全世界头一回把钙钛矿塞进核电池领域,开山立派了呢。
工作原理听着高大上但挺安全的,别一听“核能”就吓一跳。这电池其实是抓贝塔粒子(β粒子)来发电的,贝塔粒子来自碳-14的衰变。那玩意儿连人体皮肤都穿不透,拿张铝箔就能挡得严严实实,跟医生用的X光差不多级别,安全系数够高的。为啥选碳-14?申教授解释得溜:“就因为它光出贝塔射线,不折腾别的放射性风险”。再说了,碳-14是核反应堆的副产品,成本低、好回收,还多得是。关键它的衰变慢得像蜗牛爬,电池寿命硬是撑到几百年起步,潜力值拉满千年级别!
不过,能量转换效率还是个坑,现在只把2.86%的放射性能量变成电能。别小看这数,已经比老款0.48%进步不少了。秘诀在团队用了点太阳能电池的招儿:二氧化钛半导体加钌基染料,拿柠檬酸处理强化结合。贝塔射线打中染料时,就引发电子雪崩效果,像多米诺骨牌一样哗哗导出电流。设计上更绝的是,电池两个电极都塞了放射性碳,辐射量加厚不说,能量损耗还减少不少。效率提升了,但申教授也老实说,输出功率还比不上普通锂电,将来得改改放射源形态,或者找点高效新材料来顶一顶。
说到应用前景,简直开脑洞。研究团队放话了:起搏器、太空探测器、无人机这类高端货,将来都能用上这安全核能。博士研究生李俊浩(Junho Lee)插了一嘴,说天天搞科研挺苦,但想到国家能源安全扛肩上,使命感嗷嗷的。申教授更激动,直接展望:“以后把核能装成小手指大的设备,不是梦!”DGIST那边放风,他们要加快商业化,专攻极端环境下的电源技术,下一步是微型化和技术转化。
消息来源是大邱庆北科学技术院官网,外加美国化学会和英国皇家化学会认证,权威性稳了。各位注意了,这技术还嫩,效率没顶天呢,但想想它能跑千年,换个角度也是超值买卖——以后家里设备安上它,省去换电池麻烦,真香!
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