英国原子能管理局 (UKAEA) 和布里斯托大学的科学家和工程师们成功创造出全球首个碳14钻石电池。
这款全新形态的电池拥有持久耐用的特性,能为设备提供数千年的能源,成为极为长寿的能源来源。
该电池利用放射性同位素碳14(以其在放射性碳定年中的应用而闻名)来生产钻石电池。
这项突破性技术拥有多种革命性应用可能性。生物兼容性钻石电池可用于医疗设备,如眼科植入物、助听器与心脏起搏器,不仅能减少更换需求,也能降低对患者造成的困扰。
此外,钻石电池也可以应用在极端环境中,无论是太空或地球上,替代传统电池,在这些环境中更换传统电池并不实际。这些电池可以为射频 (RF) 标签供电,该电池能为需要持续识别与关注的设备(如太空船或有效载荷)提供能源,长达数十年,进而降低成本并延长操作寿命。
钻石电池团队成员与英国原子能管理局的电浆沉积设备。图片来源:英国原子能管理局
“钻石电池是一种安全且可持续的方式,能够持续提供微瓦级的电力。这是一项新兴技术,使用人工制造的钻石安全地包覆少量碳-14。”英国原子能管理局三氚燃料循环部门主任莎拉·克拉克(Sarah Clark)如此表示。
碳-14钻石电池的工作原理是利用碳-14的放射性衰变(其半衰期为5,700年)来产生低电量。其运行方式类似于太阳能电池板将光转化为电力,但钻石电池并非利用光子,而是捕捉钻石结构内的高速移动的电子。
布里斯托大学材料学教授汤姆·史考特(Tom Scott)表示:“我们的微功率技术可以支持从太空技术、安全设备到医疗植入物的一系列重要应用。我们非常期待未来几年能与业界及研究合作伙伴探索这些可能性。”
来自这两主机构的科学家与工程师团队通力合作,在英国原子能管理局的卡勒姆校区(Culham Campus)创建了一套电浆沉积设备,用于培育钻石。
这项发展部分得益于英国原子能管理局在聚变能源领域的研究。从聚变研究中获得的专业知识,正在帮助相关技术的创新加速推进。