核鉆石電池將讓人擺脫充電困擾？

陳思進

近日，執(zhí)全球新能源汽車牛耳的特斯拉宣布，將進軍核鉆石電池領域，令人震驚！

盡管該電池尚處于開發(fā)階段，一旦成功投入使用，核鉆石電池將成為電池市場游戲規(guī)則的改變者。我們目前使用的傳統(tǒng)鋰離子電池，雖然它們的制造成本很低，但壽命最多5年，這意味著產(chǎn)生了大量的電子垃圾且不容易回收，而核鉆石電池的使用壽命可長達2.8萬年，從根本上改變了電器的工作方式。

核電池概念的起源

事實上，核電池的概念很早就有了，它的起源可以追溯到1913年，當時英國物理學家亨利·莫斯利發(fā)現(xiàn)粒子輻射可以產(chǎn)生電流。在20世紀五六十年代，航空航天工業(yè)領域對莫斯利的發(fā)現(xiàn)非常感興趣，因為它有可能長期為航天器提供動力。

核能，被認為是一種清潔能源，這是因為它的二氧化碳排放量為零。然而核廢料有很強的放射性，對人體十分有害，其衰變時間從幾個小時到幾千年不等。所以對核廢料的批評聲不絕于耳。但是，如果這些核廢料被利用起來，結果會怎樣呢？

2016年11月25日，布里斯托大學卡博特環(huán)境研究所提出了核電池概念。這項發(fā)明是作為一個β輻射電轉換設備提出的，這意味著它是由核廢料的β衰變提供動力。β衰變是一種放射性衰變，當一個原子的原子核有過量的粒子，并釋放一些粒子以獲得更穩(wěn)定質子和中子的比例時就會發(fā)生。這就產(chǎn)生了β輻射的電離輻射，其中涉及大量被稱為β粒子的高速和高能電子，或正電子。β粒子含有核能，可以通過半導體轉化為電能。

對核鉆石電池進行概念測試

2016年，一家總部位于美國舊金山的NDB公司，使用該技術打造了基于鉆石的高功率納米鉆石電池，稱為核鉆石電池，并在2020年進行了概念驗證測試。

鉆石不僅是最堅強的物質之一，也是世界上最有導熱性的材料之一，有助于保護電池中的放射性同位素所產(chǎn)生的熱量，使其迅速變成電流。

根據(jù)官網(wǎng)介紹，NDB的納米鉆石電池的持久性為2.8萬年，而且更安全。該電池的PCD薄膜層，能夠讓電池形成不同的形狀和形式，這就是為什么納米鉆石電池可以有多種用途，進入不同的市場。

有望取代傳統(tǒng)鋰離子電池

早在2015年，特斯拉就公開了自己進入核電池市場的意圖，該公司的新千兆工廠有足夠的空間來推進這一目標。該公司曾與一家澳大利亞公司協(xié)議，直接為電池采購材料。同時很多公司都表示，有興趣參與到開發(fā)核鉆石電池的競標中。

隨著電動汽車的日益普及和推廣，核鉆石電池將大有可能成為真正的新能源和環(huán)保產(chǎn)品，取代傳統(tǒng)鋰離子電池對環(huán)境的污染。在不久的將來，非但地球上的電動汽車、無人機，甚至飛機將永遠不需要停下來充電，它們甚至可以為長期任務中的空間飛機器、空間站和衛(wèi)星提供可靠的動力。