核钻石电池将让人摆脱充电困扰？

2023-02-10 18:04:00 科普时报

近日，执全球新能源汽车牛耳的特斯拉宣布，将进军核钻石电池领域，令人震惊！

让我们闭上眼睛想像一下，有朝一日，你不必担心隔几个星期就要给你的电子设备充电，想怎么用就怎么用，不再受到充电的困扰，感觉是不是美滋滋的？而核钻石电池的出现，能够让这个梦想走进现实。

尽管该电池尚处于开发阶段，一旦成功投入使用，核钻石电池将成为电池市场游戏规则的改变者。我们目前使用的传统锂离子电池，虽然它们的制造成本很低，但寿命最多5年，这意味着产生了大量的电子垃圾且不容易回收，而核钻石电池的使用寿命可长达2.8万年，从根本上改变了电器的工作方式。

【资料图】

核电池概念的起源

事实上，核电池的概念很早就有了，它的起源可以追溯到1913年，当时英国物理学家亨利·莫斯利发现粒子辐射可以产生电流。在20世纪五六十年代，航空航天工业领域对莫斯利的发现非常感兴趣，因为它有可能长期为航天器提供动力。

核能，被认为是一种清洁能源，这是因为它的二氧化碳排放量为零。然而核废料有很强的放射性，对人体十分有害，其衰变时间从几个小时到几千年不等。所以对核废料的批评声不绝于耳。但是，如果这些核废料被利用起来，结果会怎样呢？

2016年11月25日，布里斯托大学卡博特环境研究所提出了核电池概念。这项发明是作为一个β辐射电转换设备提出的，这意味着它是由核废料的β衰变提供动力。β衰变是一种放射性衰变，当一个原子的原子核有过量的粒子，并释放一些粒子以获得更稳定质子和中子的比例时就会发生。这就产生了β辐射的电离辐射，其中涉及大量被称为β粒子的高速和高能电子，或正电子。β粒子含有核能，可以通过半导体转化为电能。

对核钻石电池进行概念测试

2016年，一家总部位于美国旧金山的NDB公司，使用该技术打造了基于钻石的高功率纳米钻石电池，称为核钻石电池，并在2020年进行了概念验证测试。

钻石不仅是最坚强的物质之一，也是世界上最有导热性的材料之一，有助于保护电池中的放射性同位素所产生的热量，使其迅速变成电流。

根据官网介绍，NDB的纳米钻石电池的持久性为2.8万年，而且更安全。该电池的PCD薄膜层，能够让电池形成不同的形状和形式，这就是为什么纳米钻石电池可以有多种用途，进入不同的市场。

不过也有分析称，尽管核钻石电池可以在不需要充电的情况下使用数年，但未来的使用率可能不高，因为这种电池的容量非常有限，只能用于功率相对较小的电子设备。目前为止，它们的应用仅限于那些长时间无人看管的小型设备，比如传感器和心脏起搏器等。

有望取代传统锂离子电池

目前，作为全球最大的电动汽车企业，特斯拉已经加入了这场电池竞争，有关电池的一切预测将可能发生变化。

早在2015年，特斯拉就公开了自己进入核电池市场的意图，该公司的新千兆工厂有足够的空间来推进这一目标。该公司曾与一家澳大利亚公司协议，直接为电池采购材料。同时很多公司都表示，有兴趣参与到开发核钻石电池的竞标中。

随着电动汽车的日益普及和推广，核钻石电池将大有可能成为真正的新能源和环保产品，取代传统锂离子电池对环境的污染。在不久的将来，非但地球上的电动汽车、无人机，甚至飞机将永远不需要停下来充电，它们甚至可以为长期任务中的空间飞机器、空间站和卫星提供可靠的动力。

（作者系科幻作家）

(责编：郝新伟）