随着电子设备微型化，为尽量降低充电次数，创新电源技术的需求随之增长，但是当前基于锂、镍类型的主流电池寿命短，又容易因热与水而毁坏；相较之下，射线电池一次能提供数年甚至数十年电力，成为强劲替代选择。最近，韩国科学家开发出全球首款混合射线电池，进一步提高能源转换效率，无需充电就可提供数十年电力。
射线电池（betavoltaic cell）又称贝塔辐射伏特效应电池，是一种使用半导体P-N结从放射源释放高能粒子（通常是β粒子，即从原子核内射出的电子），借高能粒子在衰变过程与半导体材料相互作用而直接产生电流的核电池。（高能β粒子与半导体材料如硅、碳化硅发生相互作用，会使半导体产生电子-电洞对，从而产生电流）
由于放射性同位素具相对较长的半衰期，因此射线电池能长时间提供稳定电力，通常可达数年甚至数十年，适用于难以频繁更换电源或需长期稳定供电的地方，如深海探测设备、太空探测器、医疗植入设备（β粒子无法穿透人体皮肤，不用担心生物安全危害）等。
最近，韩国大邱庆北科学技术院（DGIST）团队结合射线电池与其他能量转换技术，开发出新型混合射线电池，进一步提高核电池效率。
为了提高电池性能，研究人员将基于碳-14（carbon-14）同位素的量子点嵌入电极，并直接连接钙钛矿吸收层，后者以甲胺盐酸盐（methylammonium chloride）、氯化铯（cesium chloride）等添加物精确控制钙钛矿晶体结构，大幅改善电荷运输路径，从而带来更稳定功率输出与能源转换效率。
与传统射线电池相比，新型混合射线电池的电子迁移率增加约56,000倍。
团队正加速使新一代电源技术商业化，旨在应用于极端条件，同时继续追求电池微型化目标与技术转移。
新论文发表在《化学通信》（Chemical Communications）期刊。
（首图来源：AI生成）
