中国推出核电池!手机50年内无需充电,未来能实现量产吗?

admin 科技生活 2024-09-18 12 0

手机电池总存在一个挑战,即频繁充电的需求,并且充电过程中会逐渐消耗电池的寿命。同时,电池在充电时温度会短时间内上升。

在极端温度条件下,大部分电子设备的电池表现并不稳定,许多平板电脑在严寒环境下容易突然关机且难以启动。

因此,全球科研界持续探索替代电池技术。我国的一家科技公司最近推出了一种新型的核电池,声称能让手机使用50年无需充电。但这种电池的可靠性如何,距离商业量产还需多久?

中国企业开发出创新核电池
中国的贝塔福特新能源科技有限公司最近宣布了一项重大突破,他们研发出了一种名为BV100的微型核电池,能实现长达50年的续航能力。

公开的数据显示,BV100的体积与一枚硬币相仿,其核心部分由镍23和金刚石半导体组成。

这种半导体具有高达98%的放射性电子收集效率,因此可以高效将核衰变过程中释放的能量转换为手机可用的电力。

电池的另一核心元素是一种寿命长达一个世纪的放射性同位素,借助这两种组件,电池能持续产生电力,从理论上看,确实具备50年使用的可能。

据贝塔福特公司公开资料,BV100的能量密度是目前主流三元锂电池的十倍以上,且具有出色的环境适应能力。

与普通锂电池在零下20度环境下可能失效不同,BV100理论上能在零下60至120度的极端条件下稳定工作。

电池的设计采用了坚固的结构,具备良好的抗冲击性能,即便发生穿刺或枪击,仍能继续工作,因此安全性相对可靠。

一旦BV100正式投入市场,将标志着人类核能源技术小型化的又一进步。这种核电池不仅适用于电子设备,同样在其他设备如小型汽车和机械设备中也有广泛的应用潜力。

例如,拥有这种无限制能源生成系统,对人类的航天事业也将是一大助力。

目前,人类在太空殖民和登陆月球及火星的难度极大,一个主要原因是化石能源的低效利用。而核能提供了解决这一问题的最佳方案。

核能不仅可以在不发生核事故的情况下避免生态环境污染,因此核能源系统的小型化是全球新能源系统发展的关键。

因此,当贝塔福特新能源科技有限公司宣布其新型核能源电池BV100时,引起了广泛的社会关注。但这种核电池是否能真正进入商业领域,还有许多挑战需要克服。

尤其是核电池的安全性,由于核能源对人体潜在的巨大威胁,这一直是核能不能大规模应用的主要原因。

一旦发生核泄露,附近的人会因核辐射迅速遭受严重伤害或死亡,幸存者可能在余生中承受癌症的折磨。

BV100中使用的镍63是一种放射性同位素,主要通过放射性衰变释放能量,衰变过程中会释放β粒子、γ射线和456射线,这些对人体均有害。

BV100粒子体积较大,能量低,穿透力弱,通常一张纸就能阻挡,但β粒子和γ射线穿透力强,需用特制铅板阻挡。这也是核泄露后,许多国家采用铅封防护的原因。

γ射线对人体伤害最大,因其能量巨大、穿透力极强,即便是特制铅板也难以完全拦截。

因此,使用BV100电池的设备必然存在风险,其可能同时产生β粒子和γ射线。

要解决这一问题,需要在电池外部加装铅元素构成的密封隔离层,以防放射物质泄露,但这将增加电池体积。

此外,一旦BV100电池发生核辐射泄露,应通过何种方式来消除其影响是一个问题,目前人类尚未找到有效净化核辐射的方法。

切尔诺贝利和福岛核事故后的地区仍存在严重核辐射,如果不能解决这一问题,普及BV100电池相当于每个人手中都有一枚潜在的核污染源。

一旦任何电池发生泄露,将严重影响周围土地,因为核辐射会严重超标。而任何移动端设备都可能出现故障,这几乎是不可避免的。

即使中国公司的BV100电池再安全,也无法确保无故障。因此,首先考虑事故后的核辐射消除措施是必要的。而解决这些问题,可能还需数年时间。

我国在核能源利用方面占有先机
不过,贝塔科技公司的成果仍值得肯定,标志着我国在核能实际应用方面再次前进一大步。

我国是核能源系统应用最广、利用率最高的国家之一。例如,嫦娥三号月球探测器就装载了核元素,作为其能源系统和保温系统的关键部分。

由于月球环境极端,核能源的存在显著提高了嫦娥三号的稳定性。

此外,中国在可控核聚变技术领域也取得了显著进展。今年6月18日,另一家科技公司能量起点宣布,其自主设计和制造的高温托卡马克装置洪荒七零成功实现等离子体放电,这是全球首个全高温超导托卡马克装置,其成功运行证明了高温托卡马克工程的可行性。

预计在2027年前建设新型托卡马克装置洪荒170,并在2030年后与核电业主合作,尽快建立洪荒380高温超导聚变发电工程实验堆。

未来十年内,人类可能使用通过核聚变生产的电能,这一技术进步意味着人类接近无限能源时代。

当前,人类主要能源系统仍依赖化石能源和气体能源,如煤炭、石油和天然气。这些资源有限,一旦耗尽,社会可能面临崩溃。

因此,掌握可控核聚变技术被视为解决能源问题的关键。

掌握此技术后,中国在能源技术、航天技术等领域将取得突破。

官方高度重视核能技术的发展,今年5月,相关部门召开会议,发布计划支持核能企业开展关键技术攻关,力求在核聚变反应堆设计和等离子体控制等领域取得突破。

最近传出消息,中国科技公司已成功制造适用于移动设备的BV100核电池,显示出中国技术发展的迅速。

掌握可控核聚变后,中国在多个技术领域将获得巨大突破。

总结:
尽管有人嘲笑中国技术发展,但改革开放后,中国技术快速进步。数十年来,我们积累了大量基础技术,并通过量变引发质变。

中国已具备自主科研和突破能力,在核能技术发展上不会放慢速度。希望全球各国在能源技术投入更多精力,团结全球力量,加速解决能源问题。

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