综述
核能在近些年来已经受到了广泛的关注,也有很多科研者们将其定制为自己的主要研究目标。
作为一种高科技新生能源模式,核能在很多方面都有着巨大的优点:清洁,高效,使用面广……但是,由于技术的限制,这种能源还没有真正意义上的走入千家万户,对于我们这些普通人而言,核能依旧是一个相当抽象的概念。
不过,近期却有科学家们开展了对核能电池的研究,如果成功的话,也许我们可以用核能电池替换锂电池,从而大大提高我们的用电生活水平,这是一件可能的事吗?
核能并不危险
很多人认为,任何东西只要与“核”这个字沾边,就会变得十分危险:切尔诺贝利事件,日本的核泄漏……这些灾难都给人类造成了巨大的影响,而核能正是这些灾难背后的罪魁祸首。
但是,当今时代的大部分核能研究都是处在一个较为安全的条件之下,用于生产的核能大都采用可控核聚变技术,将较轻原子核转化为较重原子核的过程中,会产生大量的能量物质,只要将这些能量物质吸收,我们就算是利用了核能。
同时,科学家们还会采用激光约束或者磁约束,来降低核聚变本身内部的能量反应,从而实现“可控”核聚变。
理论上来说,可控核聚变本身是一种非常安全并且清洁高效的能源模式。而我们前文中所提到的核电池,体现出的就是一种类似于可控核聚变的模式。
核电池的应用
在科研人员们的预期之下,核电池采用的是放射性同位元素能源衰减的产能模式,在同位素能源产生衰减的时候,它们会释放出一定的热能。
所以,科学家们在电池内部装载了可以将热能直接转化为电能的“发电机”,从而使这些同位素在放热的时候直接放电,省去了很多没有必要的环节,也使得把核能装进电池变成了一件可行的事。
在目前,我们人类社会中最常见的电池锂电池采用的是非水电解质溶液,需要进行很多反应,才能够实现放电。
而锂电池的漏液等现象更是十分常见,它的安全性其实也不是那么高,大部分在市场上常见的正极活性材料,比如钴酸锂和镍钴铝三元……它们的安全性认定评价都是“低”,稍有不慎就会产生事故。
所以人们才会把核能电池看作是电池技术发展的未来方向,相较于锂电池,核能电池还有着很多除了安全性之外的优势。
不用充电的核电池
核能电池最大的优势所在就是“无需充电”,因为截止到目前,我们人类所探明的可以给核电池用作同位素的物质只有三种,它们分别是:Po-210,Sr-70,Pu-238这三种物质,虽然都和“核能”搭边,但它们自身却有着很高的稳定性,只要不用高能仪器进行干扰,就不会出现任何安全上的隐患。
而且,从单纯的放热角度来讲,这些物质的碳14原子核衰变周期达到了恐怖的2.8万年,如果处理得当,核能电池中的原子核可以一直保持放热与供电状态,也就是续航长达2.8万年。
“祖传电池”再也不是一句玩笑话,如果核能电池普及的话,我们的手机电池甚至可以当作传家宝来使用。这对于越来越依赖电子产品的人类而言,无疑是一个好消息。
相信谁都不希望自己去哪儿都要带着笨重的充电器。有了核电池,我们就再也不用面临电量焦虑。
核电池的环保属性
而且,核电池还比锂电池要环保很多,锂电池的电池液在使用过后会变成对环境有害的物质,一节5号锂电池就可以污染整整一平方米的土地,因此,在生产过后,环保部门还要专门对这些电池进行回收,否则就会产生很大的环境压力。
但是,我们在使用核能电池时就完全不会面临这样的问题,因为其内部的放射性同位素只要不经过催化,就不会对环境产生实质性的影响。核能电池的普及,也势必会改善我们的生态环境。
还在等什么?既然核能电池这么好,我们为什么还不对其进行普及呢?
其实,科学家们也想尽早让人民用上核电池,只不过这背后其实还有着很多的困难存在。
首先,核电池的造价相较于普通锂电池要高很多,如果真的投入生产的话,核电池的价格很有可能会比与其配套的电子设备还要贵,对于人民的消费力而言,核电池并不友好。
其实,在技术层面,科学家们还没有掌握核电池的相关量产能力,这项技术目前还处在萌芽和摸索阶段。即便人民有需求,供应者也无法进行及时的生产。
总而言之,核电池目前只是一个已经被确定了的发展项目,但距离我们真正用上它,可能还有一段时间。
结语
不过,美国的NDB新能源公司为我们带来了好消息,他们在核能源电池开发上取得了突破性的进展,不仅改善了电池内部的热力发电机,同时还将核废料应用到电池本身,降低了造价的同时,一定程度上的缓解了环保压力。
目前,NDB公司正在大力改进生产技术,降低核电池的生产成本,如此一来,核电池的价格就势必会被打低,人类也就更有可能趁早使用到这种新奇的能源。
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