陳思進(jìn)

近日，執(zhí)全球新能源汽車牛耳的特斯拉宣布，將進(jìn)軍核鉆石電池領(lǐng)域，令人震驚！

盡管該電池尚處于開發(fā)階段，一旦成功投入使用，核鉆石電池將成為電池市場(chǎng)游戲規(guī)則的改變者。我們目前使用的傳統(tǒng)鋰離子電池，雖然它們的制造成本很低，但壽命最多5年，這意味著產(chǎn)生了大量的電子垃圾且不容易回收，而核鉆石電池的使用壽命可長(zhǎng)達(dá)2.8萬年，從根本上改變了電器的工作方式。

核電池概念的起源

事實(shí)上，核電池的概念很早就有了，它的起源可以追溯到1913年，當(dāng)時(shí)英國物理學(xué)家亨利·莫斯利發(fā)現(xiàn)粒子輻射可以產(chǎn)生電流。在20世紀(jì)五六十年代，航空航天工業(yè)領(lǐng)域?qū)δ估陌l(fā)現(xiàn)非常感興趣，因?yàn)樗锌赡荛L(zhǎng)期為航天器提供動(dòng)力。

核能，被認(rèn)為是一種清潔能源，這是因?yàn)樗亩趸寂欧帕繛榱?。然而核廢料有很強(qiáng)的放射性，對(duì)人體十分有害，其衰變時(shí)間從幾個(gè)小時(shí)到幾千年不等。所以對(duì)核廢料的批評(píng)聲不絕于耳。但是，如果這些核廢料被利用起來，結(jié)果會(huì)怎樣呢？

2016年11月25日，布里斯托大學(xué)卡博特環(huán)境研究所提出了核電池概念。這項(xiàng)發(fā)明是作為一個(gè)β輻射電轉(zhuǎn)換設(shè)備提出的，這意味著它是由核廢料的β衰變提供動(dòng)力。β衰變是一種放射性衰變，當(dāng)一個(gè)原子的原子核有過量的粒子，并釋放一些粒子以獲得更穩(wěn)定質(zhì)子和中子的比例時(shí)就會(huì)發(fā)生。這就產(chǎn)生了β輻射的電離輻射，其中涉及大量被稱為β粒子的高速和高能電子，或正電子。β粒子含有核能，可以通過半導(dǎo)體轉(zhuǎn)化為電能。

對(duì)核鉆石電池進(jìn)行概念測(cè)試

2016年，一家總部位于美國舊金山的NDB公司，使用該技術(shù)打造了基于鉆石的高功率納米鉆石電池，稱為核鉆石電池，并在2020年進(jìn)行了概念驗(yàn)證測(cè)試。

鉆石不僅是最堅(jiān)強(qiáng)的物質(zhì)之一，也是世界上最有導(dǎo)熱性的材料之一，有助于保護(hù)電池中的放射性同位素所產(chǎn)生的熱量，使其迅速變成電流。

根據(jù)官網(wǎng)介紹，NDB的納米鉆石電池的持久性為2.8萬年，而且更安全。該電池的PCD薄膜層，能夠讓電池形成不同的形狀和形式，這就是為什么納米鉆石電池可以有多種用途，進(jìn)入不同的市場(chǎng)。

有望取代傳統(tǒng)鋰離子電池

早在2015年，特斯拉就公開了自己進(jìn)入核電池市場(chǎng)的意圖，該公司的新千兆工廠有足夠的空間來推進(jìn)這一目標(biāo)。該公司曾與一家澳大利亞公司協(xié)議，直接為電池采購材料。同時(shí)很多公司都表示，有興趣參與到開發(fā)核鉆石電池的競(jìng)標(biāo)中。

隨著電動(dòng)汽車的日益普及和推廣，核鉆石電池將大有可能成為真正的新能源和環(huán)保產(chǎn)品，取代傳統(tǒng)鋰離子電池對(duì)環(huán)境的污染。在不久的將來，非但地球上的電動(dòng)汽車、無人機(jī)，甚至飛機(jī)將永遠(yuǎn)不需要停下來充電，它們甚至可以為長(zhǎng)期任務(wù)中的空間飛機(jī)器、空間站和衛(wèi)星提供可靠的動(dòng)力。