镅被嵌入一种特殊的晶体中，将其能量转化为可用形式。(代表性图片)
研究人员发明了一种前所未有的高效核电池：效率提高了 8,000 倍。中国苏州大学研究团队开发的这种电池利用了放射性衰变的能量，这是核废料产生的一个过程。
研究人员在研究中表示：“微核电池利用放射性同位素的放射性衰变产生的能量，小规模地产生电能，通常在纳瓦或微瓦范围内。”
他们指出，放射性衰变过程不受温度、压力和磁场等环境因素的影响。
“在传统电池不切实际或难以替代的情况下，它使微核电池成为一种持久可靠的电源。”
这一发展使我们更接近微型电源可以运行数十年而无需充电的未来。
创新设计
值得注意的是，利用放射性衰变制造长寿命电池的概念已经吸引了科学家超过一百年的时间。然而，低效率此前限制了它们的实际应用。
这种创新的电池设计基于材料的战略组合。该团队利用了镅，一种通常被认为是核废料的放射性元素，它通过阿尔法粒子释放能量。
这些粒子能量极高，但往往会很快地将能量散失到周围环境中，因此很难有效利用。
研究指出：“传统微核电池结构中严重的自吸附阻碍了高效的α衰变能量转换，使得α放射性同位素微核电池的开发面临挑战。 ”
能源转型
为了解决这个问题，研究人员将镅嵌入一种特殊的聚合物晶体中，这种晶体起着变压器的作用，将阿尔法粒子的短暂能量转化为稳定而持续的绿色光。
随后，这块发光晶体与光伏电池配对，光伏电池是一种将光能转化为电能的装置。它类似于微型太阳能电池板，但由掺镅晶体发出的绿光而非阳光供电。
然后，该装置被装入一个小的石英电池中。最终形成的是一个微核电池，尽管体积微小，却能稳定地供应电力达数十年之久。
研究表明：“与化学电池相反，微核电池的寿命与所用放射性同位素的半衰期有关，因此其使用寿命可以长达数十年。”
测试表明，该电池可以稳定供电超过 200 小时，使用寿命极长。它以最少的放射性物质实现了这一目标，使其成为一种更安全、更可持续的选择。
尽管镅的半衰期长达 7,380 年，但核电池的使用寿命预计只有几十年。这种限制的产生是因为包裹放射性物质的组件会随着时间的推移因辐射暴露而逐渐退化。
这一突破被认为具有重大意义，马里兰州摩根州立大学的迈克尔·斯宾塞等专家指出，与早期版本相比，“转换效率和输出功率有了很大的提高”。
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