发布日期:2025-07-18 浏览次数:
韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的申秀日教授团队近日取得重大突破,他们研发的钙钛矿贝塔伏特电池(PBC)或将彻底改变微型设备供能方式。这种新型核电池采用放射性碳14(¹⁴C)与钙钛矿材料的创新组合,能在不充电的情况下为微型设备持续供电数十年甚至更久。
研究团队创造性地将碳14纳米颗粒与量子点(14CNP/CQD)作为电极材料,并采用甲基氯化铵(MACl)和氯化铯(CsCl)双重添加剂强化钙钛矿薄膜结构。这种设计使电子迁移率提升惊人的56,000倍,测试中实现持续9小时的最大连续输出。
“这是全球首次成功将钙钛矿材料整合进贝塔伏特电池,”研究团队强调。该技术利用碳14衰变释放的贝塔粒子(β射线)发电,其辐射强度连人体皮肤都无法穿透,铝箔即可屏蔽,具有绝对生物安全性。申教授解释:“选择碳14正是因为它仅释放β射线”。这种核反应堆副产物不仅成本低廉,其超长半衰期更可实现“千年级”供电。
为提升能量转换效率,团队在二氧化钛半导体(常见于太阳能电池)表面引入钌基染料,并通过柠檬酸处理强化结合。当β射线撞击染料分子时,会引发雪崩式电子反应,经电路收集形成电流。创新性的“双极碳14”设计(正负极均含放射源)将能量转换效率从传统型号的0.48%提升至2.86%。
尽管当前输出功率仍低于锂离子电池,申教授指出:“通过优化放射源形态和吸收材料,效能还有巨大提升空间。”研究团队已着手加速这项技术的商业化进程,目标应用于心脏起搏器、深空PG电子平台网站探测器及军用无人机等极端环境设备。“我们可以将安全的核能装进手指大小的装置,”申教授如此描述其应用潜力。
参与研究的博士生李俊浩表示:“虽然每天面临看似不可能的技术挑战,但想到国家能源安全与此息息相关,我们就充满使命感。”这项突破性研究标志着人类在微型长效能源领域迈出关键一步,或将开启“永不充电”的物联时代。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
武汉大学×中国人民大学发表最新Nature论文:极端高温或导致中国住院人数大幅增加
《编码物候》展览开幕 北京时代美术馆以科学艺术解读数字与生物交织的宇宙节律
小米智能门铃 4 / Pro 发布:超清双摄 + 米家联动,售 299 元起
王嘉尔登陆Apple Music 1电台分享《MAGICMAN2》专辑幕后故事
酷冷至尊 MasterHUB 模组化控制系统国行上市,全能套件 2699 元
99元,苹果iPhone 15 Plus原价399元精织斜纹手机壳京东官旗大促
苹果公司起诉YouTuber Jon Prosser泄露iOS 26细节
苹果折叠屏iPhone或与三星Galaxy Z Fold 8搭载同款“无折痕”屏
One UI 8固件代码显示三星首款三折叠手机配高通骁龙 8至尊版芯片