眾所周知,目前包括鋰電池在內的充電電池雖然可重復使用,但是其都有衰減期。而這對于一些太空探測器來(lái)說(shuō),一塊具有長(cháng)期壽命的電池對其更是相當重要。據外媒報道,日前日本國立材料研究所(NIMS)研制出一種“鉆石電池”,其能夠在100年內無(wú)衰減,而該電池計劃應用在太空探測器和地下采礦設備中。
雖然目前廣泛使用的鋰電池在環(huán)保、效率等方面具有不錯的成績(jì),但是在一些極端環(huán)境下,仍需要一種更特殊的電池來(lái)儲存能源。
據悉,鉆石電池也成為“貝塔電流電池(betavoltaic batteries)”,2016年布里斯托大學(xué)材料學(xué)教授湯姆·斯科特(Tom Scott)首次提出。
通過(guò)鎖定人造鉆石晶格內的放射性同位素,從而在核衰變時(shí)釋放超高能量電子兒產(chǎn)生電流。由于人造鉆石是地球上最堅硬的材料之一,因此不用擔心輻射問(wèn)題,這意味著(zhù)一些核廢料就能夠用來(lái)制作這種電池。
此外,由于碳-14和鎳-63半衰期分別為5700年和100年,這意味著(zhù)這種使用這些放射性同位素制作的電池最起碼在100年內不會(huì )出現衰減問(wèn)題。
而NIMS生產(chǎn)的“鉆石電池”正式基于這種技術(shù)并使用鎳-63作為材料,使熱交換率達到28%左右,這在該領(lǐng)域上已經(jīng)是世界最高、接近極限理論數值。
不過(guò),目前“鉆石電池”的商用還面臨著(zhù)另外一個(gè)難題,就是如果通過(guò)提高功率輸出來(lái)提升電池效率,因為該電池目前只能產(chǎn)生電量只能用微瓦來(lái)計算,而1微瓦僅相當于百萬(wàn)分之一瓦。