电池|可以使用约30, 000年的电池，还交电费吗
文章图片
【电池|可以使用约30, 000年的电池，还交电费吗】——利用放射性同位素可以进行连续自充电
科技媒体Researchsnipers 9月1日在一篇文章中报道说 ， 美国能源公司Nano Diamond Battery（NDB）成功地测试了可以使用大约30000年的钻石电池 。
从理论上讲 ， 可以使用约30000年的钻石电池正在开发中
可以使用约30000年的电池正在开发中
NDB总部位于美国加利福尼亚州 ， 是一家初创公司 ， 致力于研究如何将工业钻石应用于电池 ， 正如其名称所提到的那样 。 它成立至今已有数年 ， 但通过其创新技术 ， 它已成为能源行业的游戏规则改变者 。
特别是 ， NDB开始流行的时候是它被选为首届全球初创企业竞赛“ 2020 Orano Startup Call”的获胜者 。 比赛是一项将主要投资者与运营资金支持 ， 全球知名度以及深入的技术创新网络建设联系起来的赛事 。 当时 ， NDB赢得了竞争 ， 并获得了8000多家初创公司的支持 。
NDB最近经过测试的钻石电池的最大特点是其自动充电能力 ， 这使得它几乎可以无限地工作 。 NDB研究人员建议的运行时间为28000年 ， 这意味着它可以持续大约30000年 。
NDB解释说 ， 不需要专门的系统就可以使电池工作 。 钻石电池的特点是 ， 它可以自我充电并通过简单地暴露在空气中来延长其工作时间 。
电池可以自我充电的原因是由于从内部放射性物质喷射出来的同位素 。 来自同位素碳14的辐射能量被转换成热量 ， 从而实现自充电 。 碳14是一种短距离辐射 ， 可以被所有固体迅速吸收 ， 并且通过非弹性散射被钻石吸收 。
因此 ， NDB电池可以称为一种同位素电池 ， 其原理类似于使用同位素的核电池或β电池 。 核电池的代表性示例是安装在火星探测机器人Curiosity上的同位素电池 。 来自核电池的α射线的能量被转换成热量 ， 并且这些热量被转换成电能 ， 并用于机器人的操作 。
放射性同位素周围的钻石
测试电池会产生β射线 。 与核电池的区别在于 ， β射线的能量不会转换成热能 ， 而是通过改变嵌入式半导体的电子结构来产生和使用电能的 。
问题是来自同位素的有害辐射 。 为此 ， 研究人员使用钻石作为除能量存储之外的电池包装容器 。 它被设计为使用钻石来阻止辐射泄漏 ， 钻石是世界上最坚固的钻石 ， 难以损坏或破裂 。
除此之外 ， NDB电池的另一个优点是在充电过程中不会发生碳排放 。 在锂离子电池的情况下 ， 由于它们是连续充电的 ， 因此它们不会放电 ， 因此 ， 他们别无选择 ， 只能在使用化石燃料发电的过程中产生碳 。
但是 ， 由于钻石电池可以自我充电 ， 因此它们不需要经过单独的充电过程并且不会产生碳 ， 因此可以说它们几乎是永久性的环保电池 。
使用放射性同位素可以进行连续自充电
实际上 ， 国家开发银行并不是第一个开发基于放射性同位素的钻石电池的人 。 以前 ， 英国科学家曾使用镍63同位素制作了钻石电池的原型 ， 并确认它可以工作 。
与NDB开发的钻石电池一样 ， 使用镍63同位素的钻石电池也可以自充电 ， 并且可以使用至少数千年 。 然而 ， 指出了一个缺点 ， 即由于低功率效率 ， 它不能用作电池 。
由于NDB开发的钻石电池的放射性同位素使用的是碳14而不是镍63 ， 因此NDB委托两个世界知名实验室进行了能效测试 ， 以确定其商业化的可能性 。
结果发现 ， 在同时进行的测试中 ， 美国的劳伦斯·利弗莫尔国家实验室和英国的剑桥大学碳素研究所都保持了约40％的功率效率 。 专家说 ， 这个数字是对现有钻石电池电源效率15％上有重大改进
想象一下可以使用28000年的手机和带有电池的汽车
当然 ， 这种有效的结果并不意味着我们可以实际开发出可以使用约30000年的电池 。 这仅是理论上的期望 ， 因此在实际产品中必然会开发出时间短得多的电池 。 但是 ， 很明显 ， 它在持续时间和充电方法方面比现有的锂离子电池具有更高的性能 。
因此 ， NDB预测金刚石电池几乎可以用于所有消耗电池的产品 ， 包括各种飞机 ， 电动汽车和火车 ， 智能手机 ， 可穿戴设备和小型工业传感器 。
获取更多每日科技新资讯 ， 欢迎订阅关注“科技全频” 。
推荐阅读
- 不用油不用牛奶，教你做蜂蜜蛋糕，蒸或烤都可以，只需4种食材
- 显微镜|假如人类可以把显微镜提升到40亿倍，是不是全新的宇宙观？
- 甲状腺疾病|甲状腺疾病患者可以接种新冠疫苗吗？北京疾控释疑
- 葱油饼好吃有诀窍，层层酥脆，做法简单，学会可以摆摊了
- 核酸检测|新冠病毒突变可以逃避核酸检测？没那么容易
- 这几种早餐，可以试着做一下
- 菜籽饼|菜籽饼被誉为果园之宝，但用错了烧苗烧根，果农如何来使用？
- 教你自制广式月饼
- 去二姑家吃饭，饭菜一扫而空，觉得她可以出去开家常菜馆了
- 春天，女人可以多吃这道菜，做法简单又，鲜嫩美味不长肉