中国突破性核电池技术:手机长时间无需充电的未来展望

发表时间: 2024-07-17 15:41

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手机电池一直都有一个问题,那就是需要时常充电,充电的时候还会消耗电池的寿命,而且电池温度也会在短期内升高。

大多数电子产品的电池在高温和低温环境下的运行中也并不稳定,很多的平板一旦到了极寒天气,就会出现莫名其妙关机,并且无法正常开机的情况。

所以各国科学界也一直在寻找替代方案,而我国的一个科技公司就推出了新型核电池,能够让手机50年不充电。那么这款产品是否可靠,离量产又有多久呢?

中国企业推出新型核电池

中国的贝塔福特新能源科技有限公司最近发布了一个新成果。他们声称,成功研发出了一款被命名为BV100的微型核能电池,该核电池可以实现长达50年的超长巡航。

根据已经公开的性能参数来看,BV100核电池尺寸与一枚硬币的大小基本相同,而该核电池的核心部件由镍23以及金刚石半导体所组成。

该半导体拥有着高达98%的辐射电子收集系数,所以能有效的把核衰变所产生的能量转化成手机可以使用的电能。

而它的另一种核心元素则是一种放射性同位素,其半衰期可以达到一个世纪。所以依托这两种电池组件,就可以源源不断的产生电能,理论上来看,这块电池确实拥有使用50年的潜力。

按照贝塔福特公司所公布的公开数据来看,目前BV100核电池的能量密度是主流三元锂电池的10倍以上。并且它还具有着极强的环境适应性。

与在大多数锂电池在零下20度以下的天气就可能会出现运行不稳的情况不同的是,BV100核电池理论上可以在零下60度至120度的超级极端天气中依旧能够保持正常工作。

而且在设计的时候就使用了比较稳固的结构,所以BV100具有抗冲击能力。就算发生穿刺枪击,电池依旧能够继续使用,所以安全性能还算可靠。

并且一旦BV100电池正式投入使用,就意味着人类的核能源小型化技术将再次得到升级。这种核电池不仅仅能够使用在电子设备上,在其他设备上也同样有巨大的使用潜力。

就比如说小型汽车,以及其他的一些小型机械仪器等等。理论上来看,拥有了这种可以无限制产生能源的系统,对人类的航天事业发展也是有着巨大作用的。

如今人类无法进行太空殖民,甚至登陆月球和火星的难度都极高的一个根本原因,就是化石能源的能源利用率本身过低。并且在太空旅行时,如果搭载大量的化石能源,会极大的浪费飞船空间,而核能是解决这一问题的最好方式。

更别说,核能也确实是一种只要不产生核事故,就不会给生态环境带来污染的元素。所以核能源系统小型化也一直是各国推动新能源系统发展的重中之重。

所以我国的贝塔福特新能源科技有限公司公布自己的新型核能源电池BV100以后,才能获得这么多的社会关注。但是这种核电池到底能否真的投入到商业领域,还有很多的问题要克服。

实装量产还有很长的路要走

首先就是这种核电池在投入使用以后能否保证其安全性。因为核能源一直无法大规模运用的一个根本原因就是这种能源对人体的威胁极大。

一旦出现核泄漏事故,附近的人就会在核辐射的影响下迅速死亡。就算不死亡,也会在未来的后半生中饱受癌症折磨。

而BV100电池中所使用的镍63,是典型的放射性同位素,该同位素主要靠放射性衰变来产生能量。

根据已知的消息来看,这种放射性物质在衰变过程中会产生贝塔粒子,y粒子和456射线,这些物质对人体都是有害的。

BV100粒子体积比较大,能量非常低,所以不具备太强的穿透性。一般来说,BV100粒子只需要一张纸就能够挡住。

但是贝塔粒子和y射线情况就不同了。贝塔粒子所含的能量更大,所以穿透性也就更强,想要挡住贝塔粒子,就需要特制的铅板。这也是为什么发生核泄漏以后,很多国家都会试图使用铅封的方式来阻止核辐射。

而最后的y射线对人体的伤害是最大的。因为该射线能量非常庞大,穿透性极强,就算是特制的铅板,也不能够保证完全拦截住y射线。

所以,使用BV100电池的移动端设备肯定是有风险的。因为它竟然会同时产生这两种粒子,一种射线。

那么,想要解决问题,必须在电池外安装上密封的使用铅元素所组成的隔离层,才能够有效的避免放射物质传出。但是这就会增大电池的体积。

然后就是在BV100这种电池在正式投入到使用以后,如果出现了核辐射泄露,又该通过什么样的方式来消除影响呢?目前人类尚未找到能净化核辐射的有效手段。

切尔诺贝利核事故和福岛核事故都已经发生了很长时间,但目前这些地区依旧存在着远超标准剂量的核辐射。如果不解决核辐射的进化问题,大量的普及BV100电池,就相当于每一个人手中都拿着一枚小型移动核污染源。

一旦有任何一块电池发生泄露,周围的很大范围内的土地都不能生存,因为这里的核辐射会超标。而且这几乎是不可避免的,任何一种移动端设备都有发生故障的可能。

就算中国公司所拿出的BV100电池再安全,也不能保证它不会出现任何问题。所以首先想到发生事故以后如何消除核辐射,才是稳妥之举。而距离解决这些问题,恐怕最起码也还需要数年的时间。

我国在核能源利用上占尽先机

不管怎么说,贝塔科技公司所获得的成果还是值得鼓励的!这意味着我国在核能源的现实利用这条路上再次往前迈了一大步。

目前我国是核能源系统利用范围最广,利用率最高的国家之一。我国的不少设备上也都能够见到核能源系统的存在,就比如说嫦娥三号月球探测器就搭载有核元素。

该核元素是嫦娥三号探测器能源系统和保温系统的重要组成部分。嫦娥三号上的核元素可以源源不断的在衰变中产生热能,从而为电子设备提供保温。

因为月球本身处于超极端环境,各种电子设备在月球上的使用效率和使用功率势必会受到影响。而核能源的存在,有效的加强了嫦娥三号月球探测器的稳定性。

并且中国在可控核聚变技术领域也获得了突出性的成就。早在今年6月18日,中国的另一家科技公司,聚变能源商业公司能量起点就宣布,由该公司自我设计、研发和制造的洪荒七零装置,成功实现了等离子体放电。

这也是目前全球范围内第一台全高温超导托卡马克装置,该装置的成功运行,证明了高温托卡马克工程确实具有可行性。

而我国在高温超导磁约束这一能源先进技术领域也获得了全球先发优势。洪荒七零的出现,意味着我国已经看到了成功实现可控核聚变的曙光。

能量起点公司预计要在2027年之前建设新型托卡马克装置洪荒170,并且在2030年以后与核电业主进行合作,尽快建造出洪荒380高温超导聚变发电工程实验堆。

那么,在未来十年时间内,人类就可能用上通过核聚变方式生产出来的电能。可控核聚变技术的进一步升级,也就意味着人类距离无限能源时代更近的一步。

实际上,目前的人类尚且没有摆脱能源的约束。人类的主要能源系统还是依靠各种化石能源,还有气体能源,比如煤炭、石油、天然气等等。

可是这些资源的储量本身都有限,一旦消耗完毕,人类社会都有崩溃可能。所以可控核聚变一直被称为人类解决能源问题的重要出路。

一旦能够真的掌握可控核聚变技术,我们就拥有了终极能源。而中国在这方面走的比任何国家都远。

我国官方也十分注重对核能源技术的发展和普及。在今年的五月份,有关部门还召开会议,并且发布了计划,要重点扶持核能源企业开展关键的技术攻关,争取在核聚变反应堆设计,还有等离子体控制等技术都获得突破性进展。

现在又传出了消息,中国的科技公司已经成功制造出了能够搭载的移动端设备上的BV100核电池。足见中国的技术发展速度有多快。

而掌控了可控核聚变以后,我国在能源技术、航天技术等几乎所有的技术领域,都能够得到极大的突破。

结语:

如今尚有很多人嘲笑中国的技术发展,但是在改革开放以后,中国技术就处于快速发展阶段。我们用了几十年的时间,积攒了大量的基础技术,并且最终通过量变的方式引起质变。

在中国已经拥有了自我科研和自我突破能力的情况下,中国的核能技术发展速度不会慢。也希望世界各国都可以在能源技术上投入更多的精力,如果能够团结整个世界的力量,就能更快的解决能源问题。

参考文章:

任务i很费解的是2024-07-15中国推出核电池!手机50年内不用充电,离量产还有多远?

沿途开心科普2024-07-14中国推出核电池!手机50年不用充电,像钢铁侠心脏,离量产多远?

徐德文科学频道2024-01-14中国微型核电池即将量产?手机50年不用充电?无人机永不降落?

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