该项目由教授 Su-Il In 带领,来自韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的团队共同研发推进。
团队使用放射性碳-14(carbon-14,放射性碳的不稳定碳形式),结合钙钛矿材料,创造出新型混合电池,改进了能量转换,并具备长期稳定性。
这款核电池使用放射性碳-14 纳米颗粒和量子点(14CNP / CQD)作为电极,同时使用经过甲基铵氯化物(MACl)和氯化铯(CsCl)双氯添加剂处理的钙钛矿膜。
这些添加剂强化了钙钛矿的晶体结构,让其更加稳定并更善于传导电荷。与旧的设计相比,该团队记录了电子迁移率大约提高了 56000 倍,并在测试中实现了最长连续运行 9 小时。
电池的设计还在阳极和阴极中都使用了放射性碳,增加了贝塔辐射量并减少了距离造成的能量损失。这种方法帮助将能量转换效率从旧型号的 0.48% 提高到 2.86%。
尽管如此,该系统仅将一小部分放射性能量转化为电力,因此其输出仍低于标准的锂离子电池。In 教授建议改进贝塔发射体的形状和寻找更好的吸收器,以进一步提高功率输出。
In 教授表示:“我决定使用放射性碳同位素,因为它只产生贝塔(Beta)射线。”而贝塔射线无法穿透人类皮肤,且可以被铝等材料阻挡,因此这项技术被认为是生物安全的。
此外,碳-14 也是核反应堆的副产品,因此价格低廉、广泛可用且可回收。由于它分解速度非常慢,因此可以供电数百年甚至数千年。
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