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新一代微電源解決方案問世 我國成功研制碳-14核電池
2025年03月17日 13:13:58
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：1066
西北師范大學科研團隊聯合無錫貝塔醫藥科技有限公司成功研制了國內首款C-14核電池——“燭龍一號”工程樣機。
碳-14是碳元素的一種具有放射性的同位素，其半衰期長達5730年，因此常被用于標記化合物示蹤，測定年代等。2024年4月20日，隨著秦山核電重水堆機組中成功抽出碳-14靶件，我國破解了碳-14同位素依賴進口的難題，實現碳14批量生產供應全面國產化。碳-14的應用技術發展也進一步受到關注。
而在碳-14的相關應用中，核電池一直是一個熱度很高的課題。核電池依賴放射性同位素衰變時產生的能量來產出電力，而碳-14半衰期長，能夠自發地發生β衰變，釋放出高速電子，因此一直以來被視為核電池的理想材料之一。
然而過去碳-14核電池面臨著高比活度C-14源制備難以及換能器件能量轉換率低、穩定性差等關鍵技術難題。
就在近日，我國在碳-14核電池研制上獲得了重要突破。據悉，西北師范大學科研團隊聯合無錫貝塔醫藥科技有限公司成功研制了國內首款C-14核電池——“燭龍一號”工程樣機。得益于碳-14超長的半衰期，該電池的理論壽命可以長達千年，并且溫度適應性強。據介紹，該電池可以在-100℃至200℃的工作環境下穩定工作，并且能量密度達到了2200毫瓦時每克。
據介紹，該電池的短路電流達282nA，開路電壓2.1V，最大輸出功率433nW。計算結果顯示其能量轉換效率突破8%。此外，在實際測試中，。研發人員通過接入核電池儲能裝置模組后，驅動藍牙射頻芯片向外發射信號并成功接收。并且截止目前搭載“燭龍一號”的LED燈已持續工作近4個月，累計超過35000次脈沖閃爍。
碳-14核電池展現出的超長壽命、極端環境適應性、安全性高、體積小等優勢，使其在醫療領域、物聯網領域、極端環境供能、宇宙深空探測等方面均展現出了巨大的發展潛力。目前該電池已經作為新一代微電源解決方案在市場上獲得關注。盡管就目前而言，生產制造成本以及產能等問題對于其發展依舊是迫切需要解決的問題，但是可以預見的是，其為我國智能制造、航空航天等領域的發展提供了新的可能，相信未來，其能夠成為推動電池產業的發展，助力我國科技產業達到更高的高度。
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