技术创新
这一进步的核心是使用了一种发光镧系配合聚合物，它将放射性衰变释放的能量转化为光。这种光随后被光伏电池捕获，产生电能。这种放射光电设计使电池能够实现前所未有的效率，能量转换率比其前身高出8000倍。然而，尽管这种技术在低功率应用中非常高效，但总体功率输出仍然相对较小。这限制了其当前的使用范围，仅限于特殊设备，如恶劣或偏远环境中的传感器，或空间探索中的小型电子设备。
挑战和局限
尽管新设计显著提高了效率，但在广泛采用之前仍需克服一些障碍。最紧迫的挑战是有限的功率输出，以微瓦为单位，不足以替代主流设备中的传统电池，如智能手机、电动汽车甚至家用电器。此外，与使用放射性材料相关的安全问题将需要严格的法规，特别是如果电池用于消费用途。处理和处置放射性废物是必须解决的重大障碍，以确保安全、广泛部署。
应用和未来潜力
这种电池技术在极端环境中提供长期、免维护能源的能力方面表现出色。例如，深空任务可以从一种能够持续数十年而不需要充电或更换的电源中受益匪浅。同样，难以访问的远程传感器或水下监测系统也将从基于镅的电池的耐用性和韧性中大大受益。
从长远来看，如果研究人员能够提高其功率输出并解决安全问题，这项技术可能会彻底改变日常技术中的电源，包括物联网设备和医疗植入物。这些应用需要紧凑、可靠且持久的能源解决方案，而这正是这种核电池最终可能提供的。
你知道吗？
- 镅的半衰期：电池中使用的同位素镅-241和镅-243的半衰期超过7000年，这意味着电池理论上可以运行数千年——尽管在实际应用中，由于辐射对其周围组件的损害，预计可以运行数十年。
- 深空潜力：这种超紧凑型核电池可能是深空探测器的理想电源。传统的太阳能设备在黑暗、寒冷的太空环境中常常失效，但镅的放射性衰变确保了持续的能量供应。
- 功率转换效率：尽管0.889%与传统电池相比可能显得较低，但在核电池领域，这代表了巨大的改进，之前模型的效率要低数千倍。
- 微瓦功率：电池以微瓦为单位产生能量——足以驱动传感器和监测设备等小型设备，但远低于点亮灯泡所需的能量。
总之，基于镅的核电池的开发是能源技术的一大飞跃。尽管仍处于初期阶段，但它有可能为各种特殊应用提供长期、可靠的电力。随着研究人员继续完善这项技术，其影响可能会扩展到日常设备，提供一个电源可以持续数十年而不需要维护的未来。