近日,,執(zhí)全球新能源汽車(chē)牛耳的特斯拉宣布,,將進(jìn)軍核鉆石電池領(lǐng)域,,令人震驚!
盡管該電池尚處于開(kāi)發(fā)階段,,一旦成功投入使用,,核鉆石電池將成為電池市場(chǎng)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(zhǎng)達(dá)2.8萬(wàn)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(shí)上,,核電池的概念很早就有了,,它的起源可以追溯到1913年,當(dāng)時(shí)英國(guó)物理學(xué)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(jì)五六十年代,,航空航天工業(yè)領(lǐng)域?qū)δ估陌l(fā)現(xiàn)非常感興趣,因?yàn)樗锌赡荛L(zhǎng)期為航天器提供動(dòng)力,。
核能,,被認(rèn)為是一種清潔能源,這是因?yàn)樗亩趸寂欧帕繛榱?。然而核廢料有很強(qiáng)的放射性,,對(duì)人體十分有害,其衰變時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)到幾千年不等,。所以對(duì)核廢料的批評(píng)聲不絕于耳,。但是,如果這些核廢料被利用起來(lái),,結(jié)果會(huì)怎樣呢,?
2016年11月25日,布里斯托大學(xué)卡博特環(huán)境研究所提出了核電池概念,。這項(xiàng)發(fā)明是作為一個(gè)β輻射電轉(zhuǎn)換設(shè)備提出的,,這意味著它是由核廢料的β衰變提供動(dòng)力。β衰變是一種放射性衰變,,當(dāng)一個(gè)原子的原子核有過(guò)量的粒子,,并釋放一些粒子以獲得更穩(wěn)定質(zhì)子和中子的比例時(shí)就會(huì)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(chēng)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(guò)半導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為電能,。
對(duì)核鉆石電池進(jìn)行概念測(cè)試
2016年,一家總部位于美國(guó)舊金山的NDB公司,,使用該技術(shù)打造了基于鉆石的高功率納米鉆石電池,,稱(chēng)為核鉆石電池,并在2020年進(jìn)行了概念驗(yàn)證測(cè)試,。
鉆石不僅是最堅(jiān)強(qiáng)的物質(zhì)之一,,也是世界上最有導(dǎo)熱性的材料之一,有助于保護(hù)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(wàn)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(jìn)入不同的市場(chǎng),。
有望取代傳統(tǒng)鋰離子電池
早在2015年,特斯拉就公開(kāi)了自己進(jìn)入核電池市場(chǎng)的意圖,,該公司的新千兆工廠有足夠的空間來(lái)推進(jìn)這一目標(biāo),。該公司曾與一家澳大利亞公司協(xié)議,直接為電池采購(gòu)材料,。同時(shí)很多公司都表示,,有興趣參與到開(kāi)發(fā)核鉆石電池的競(jìng)標(biāo)中。
隨著電動(dòng)汽車(chē)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(duì)環(huán)境的污染。在不久的將來(lái),,非但地球上的電動(dòng)汽車(chē),、無(wú)人機(jī),甚至飛機(jī)將永遠(yuǎn)不需要停下來(lái)充電,,它們甚至可以為長(zhǎng)期任務(wù)中的空間飛機(jī)器,、空間站和衛(wèi)星提供可靠的動(dòng)力。