英国布里斯托大学科学家近日利用核废料制造出一种新型的人造钻石电池,这种放射性钻石电池的使用寿命长达五千年以上。
英国人已经拥有了95000吨石墨块。他们从这些核废料上采集了放射性的“碳-14”用来制造钻石电池。
研究人员介绍说,一块2016年生产的钻石电池可以用到7746年才会耗完一半的能量。 新浪科技讯 北京时间12月8日消息,据国外媒体报道,英国布里斯托大学科学家近日利用核废料制造出一种新型的人造钻石电池,这种放射性钻石电池的使用寿命长达五千年以上。研究人员介绍说,这种新型电池将可用于那些需要长期供电的仪器和设备,比如心脏起搏器、无人机、卫星、太空船等。这一突破性发明同时还可以解决核废料处理问题、电池寿命问题以及清洁电能问题等。
与其它大多数发电技术不同,人造钻石只需要足够接近一种放射源就可以产生电荷。英国布里斯托大学交互分析中心材料科学家汤姆-斯科特教授介绍说,“其中不需要运动的部件,不会产生辐射,也不需要维护,就可以直接发电。我们将放射性物质封装于钻石内,同时也解决了核废料处理问题,这是一个长期困扰科学家的难题。现在可以将核废料转化成核电池,并可以作为一种长期供电的清洁能源。”
研究人员制造的“钻石电池”原型采用的是放射性同位素“镍-63”作为放射源。目前,研究人员正在致力于提高这种电池的效能。为了实现这一目标,他们采用碳的一种放射性版本“碳-14”作为放射源。在核电站中用作调节剂的石墨块中会产生这种“碳-14”,“碳-14”就浓缩于这些石墨块的表面。
研究人员将“碳-14”提取后,再将其封装于一块人造钻石中,就制成了一块核电池。由于放射源被安全地封装于非放射性的钻石中,而外层的钻石又是已知最坚硬的物质。因此,研究人员表示,从理论上讲这种电池使用起来是安全的。布里斯托大学化学学院科学家尼尔-福克斯博士解释说,“之所以选择‘碳-14’作为放射源物质,是因为它会放射出一种短程放射线,可以被任何固态物质吸收。因此,裸露的皮肤碰到它,当然很危险。但如果被封装到钻石中,任何短程放射线都无法逃离。事实上,钻石是人类已知最坚硬的物质,其它任何物质可能都无法提供比钻石更好的保护。”
当然,与当今其它的电池技术相比,钻石电池电量相对较低。但是,它们足够长的寿命意味着它们可以在续航时间上彻底改变电池的属性。在每一块电池中使用的“碳-14”量并不确定。研究人员介绍说,如果一块电池中大概含有一克“碳-14”,每天会释放大约15焦耳的能量。“碳-14”的半衰期为5730年。这就意味着一块2016年生产的电池可以用到7746年才会耗完一半的能量。
斯科特教授表示,“根据放射性物质的半衰期,这种电池会持续损失电能。5730年后,这块电池将只剩下一半的电量。11000年,它将只剩下25%的电量。”5730年后,电池仍将以低电量持续工作。不过,其电流强到足以保证一些仪器或设备的运行,不管是卫星还是太空船,当然这也要根据特定设备的电量需求而定。斯科特教授表示,“我们展望,这些电池将可用于那些不适合充电或更换传统电池的环境中。很明显的应用是就是那些电量需求低同时供电时间长的电器设备,比如心脏起搏器、卫星、无人机甚至太空船。”
目前,研究团队已经获得资金支持用于未来3年的进一步深入研究。
关键字:电池技术 核废料 钻石电池
引用地址:
电池技术突破:核废料制成钻石电池寿命超长
推荐阅读最新更新时间:2024-05-03 20:02
奇瑞钠离子电池技术详解,整体超越比亚迪刀片电池
新能源车为什么会如此受到消费者青睐,不只是能够节省高昂的燃油,在外观上更加拉风动感,新能源车型本身科技感更足一点,更加智能化。在动力上目前车企主要用了5种电池分别是铅酸电池、锂电池、铅酸电池、镍氢电池、氢燃料电池。而这几种电池,目前市面以锂电池为主,氢燃料电池虽说无污染、无噪声、高效率优点,但因为其成本实在太高,并没有在市面上大量推广。 因此锂电池就成为了当下主流系能源电池,有着循环寿命长,环保容量大成本适中受到主机厂喜爱,缺点就是有自燃的概率,销量最高的车企比亚迪刀片磷酸铁锂电池就是在锂电池基础升级而来的,大大降低了自燃概率,不过还是有偶发性自燃。 随着近几年电池业不断发展,宁德时代推出了一款钠离子电池,有着
[汽车电子]
电动汽车的电机壳、电池包加工技术分析
问:电动汽车的驱动电机,比内燃机少了多少个零部件?100个?300个?还是500个? 答案是:1000+ 据不完全统计,一台常规内燃机,一般有高达1400多个零部件;而一台驱动电机则往往只有100-200个零部件,减少了将近1000多个零件。 对于一些传统加工刀具、设备和产线来说,这些减少的零件就像是被AI取代的人工岗位。 数据显示:传统五大件缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴的专用加工刀具的市场需求量正在逐年递减。 但与此同时,电机的金属加工项目也带来了全新的机遇。比如电机轴、电机壳体、电池托架等金属加工项目成为了新的增长点。 虽然不同于机械传动,但新能源汽车零部件加工的精密性要求却从未降低。加上轻量化需求、特殊复杂
[嵌入式]
新的电池技术会让电动车不再乱爆炸吗?
在此前的《析技》系列文章中,我们聊过很多关于新能源未来技术发展的方向,今天我们继续接着聊这个话题。 很多人一直以为纯电动汽车是最近几年才开始流行起来的,如果不是因为各国政府补贴和激励措施,很多汽车制造商不会花这么多精力在纯电动汽车领域。但其实,纯电动汽车出现的时间要比我们想象的更早。 资料显示,在1900年的时候,美国道路上就有38%的车辆是纯电动的,40%是蒸汽驱动的,只有22%是燃油驱动的。而纯电动汽车之所以在此后的100年中逐渐没落,被燃油车所超越,原因在于电池技术的发展比较迟缓,这也制约了纯电动车汽车的发展。 100多年的发展极大地提升了电池技术,最早的电动汽车上那些有害健康的电池,如今已发展成为最
[汽车电子]
燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究
1 引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车 。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,最终将完全由清洁的燃料电池车替代 。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展 。世界著名汽车制造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车 ,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略 目标。目前,燃料电池轿
[电源管理]
正确选择与应用好便携式电子设备中电池技术
如今的 便携式 电子设备中电池技术包括电量检测 算法 、电池充电算法与电池充电技术等几个方面。众所周知,充电式电池化学反应有镍镉、镍氢、锂离子和锂聚合物4种程式,作为便携式电子设备来说,虽然这4种电池程式各有特点,但从能量密度与安全性角度的发展与实践可知,锂离子电池和锂聚合物电池的优势己成为小型长运行时间的设备的理想之选,比如笔记本电脑以及基于硬盘的PMP等。对便携式电子设备工程师来说,正确选择与应用好便携式电子设备中电池技术至关重要,值此本文将对此作研讨,并作应用举例分析。
1、关于细流充电、快速充电和稳定充电的电池充电算法
根据最终应用的能量需求,一个电池组可能包含最多4个锂离子或锂聚合
[电源管理]
剖析固态电池技术路线
全球先进国家对零炭排车的追逐日趋火热, 新能源 车规格的需求已日渐明朗,但现今锂电池技术发展迟滞对续航里程及安全性的钳制使得新能源车的升级缓步不前,眼见国标(比能量300Wh/kg@2020)大限将至,液态锂电比能量受限于先天安全性问题(260Wh/kg已证实无法控制安全性)而无力再攀升,更别提2025年的350Wh/kg。长远目标眼见难成,近期又一次次发生新能源车触目惊心的电池起火意外,逼得宝马、丰田等国际车厂各个猛虎出闸,不论投资、合资或共同开发,只为抢先一步与电池技术的下一块乐土“固态电池”进行战略上的捆绑。 然而,各业界翘楚在固态电池的投入已有约20年历史,却依旧处于混沌未明的状态,电池厂各踞山头信仰不同的电解
[嵌入式]
电动汽车电池技术摆脱对钴的依赖
随着电动汽车(和电气化技术)越来越受消费者和生态系统参与者的欢迎,人们越来越关注整个价值链运营和流程中的道德与可持续性问题。从开采实践到电池梯次利用,生态系统的参与者希望通过在整个电池生命周期中实施更多的道德标准,达到加倍关注可持续发展的目的。 如今,大多数锂离子电池都使用化学元素钴作为阴极材料(这部分将决定锂离子电池的储电量)的基础。与其他化学元素相比,钴阴极电池的续航时间更久,电荷测量和管理的难度更低。但是,钴的开采长期饱受争议。 钴:电动汽车电池技术面临的道德困境 全球大约70%的钴都是在刚果民主共和国(DRC)开采的,这个国家以贫穷、腐败和人权问题而闻名1。特别是,该国的钴开采还涉及使用童工、开采条件不安
[电源管理]
深度解析新能源汽车动力电池管理技术
新能源汽车对动力电池的基本要求:1.比能量高;2.比功率大;3.充放电效率高;4.相对稳定性好;5.使用成本低;6.安全性好。 电池温度采集方法 (1)热敏 电阻 采集法 原理:利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性,用一个定值电阻和热敏电阻串联起来构成一个分压器,从而把温度的高低转化为电压 信号 。 特点:热敏电阻成本低,但线性度不好,而且制造误差一般也比较大。 电池温度采集方法 (2)热电偶采集法 原理:采集双金属体在不同温度下产生不同的热电动势,通过查表得到温度的值。 特点:由于热电动势的值仅和材料有关,所以热电偶的准确度很高。但是由于热电
[嵌入式]