美国核电池技术取得重大突破，能量转化效率提升至60%

美国核电池技术取得重大突破，能量转化效率提升至60%

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https://new.qq.com/rain/a/20240520A02HQE00

2.

https://www.cnnpn.cn/article/42117.html

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https://www.ynmlp.gov.cn/cms/document/51611.html

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https://www.cas.org/zh-hans/resources/cas-insights/nuclear-power-your-pocket-50-year-battery-innovation

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https://www.elecfans.com/article/83/2024/202404032636258.html

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https://www.ccnta.cn/search.html?keyword=%E6%A0%B8%E7%94%B5%E6%B1%A0

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https://www.iivd.net/thread-81392-1-1.html

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http://www.reporthb.com/report/reportview226991.htm

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https://www.sjzkz.com/cuttingedge/5069

美国无限功率公司近日宣布，在美国国防部的支持下，成功研发出能量转化效率超过60%的高效核电池。这一突破性进展不仅将能量转化效率提高了5倍以上，还具备可扩展性，能够实现从纳瓦到千瓦级的电功率输出。这项技术突破为航天器、深海探测设备等恶劣环境下的设施提供了更可靠的电力来源，标志着核电池技术的重大进步。

核电池，又称放射性同位素电池，是一种利用放射性同位素衰变热能转化为电能的系统。与传统电池相比，核电池具有显著优势：

• 寿命长：核电池的使用寿命取决于放射性同位素的半衰期，可以达到数十年甚至上百年。
• 体积小：能量密度远高于传统电池，同等体积下可提供更长时间的电力供应。
• 环境适应性强：不受温度、光照等环境因素影响，可在极端条件下稳定工作。
• 可靠性高：结构简单，无运动部件，维护需求低。

核电池主要由两部分组成：负责提供热能的热源和负责将热能转化为电能的能量转化器。在传统核电池中，能量转化器通常由固体状的半导体与相邻的放射性同位素板组成，但能量转化效率通常不到10%。

美国无限功率公司的创新之处在于研发了一种新型电化学能量转化器。这种转化器需要将放射性同位素溶解为电解质，从而实现更高的能量转化效率。据该公司介绍，新电池的整体能量转化效率已超过60%，远高于其他核电池。

此外，该公司还开发了先进的电池封装技术，能够提供足够的屏蔽并防止泄漏。这一技术突破意味着核电池可以为更多应用场景提供稳定可靠的电力支持，特别是在航天器、深海探测设备、极地考察站等传统能源难以覆盖的领域。

在核电池领域，美国一直走在前列。早在上世纪60年代，美国就开始研究原子力电池，并将其应用于阿波罗宇宙飞船。近年来，美国在该领域的研究持续领跑，此次无限功率公司的突破再次彰显了其技术实力。

中国在核电池领域的研究虽起步较晚，但近年来发展迅速。2024年1月，北京贝塔伏特新能科技有限公司成功研发出微型核电池BV100。这款电池尺寸仅为15×15×5立方毫米，能量密度是三元锂电池的10倍以上，可实现长达50年的稳定自发电。

核电池技术的突破将为多个领域带来革命性变化：

• 航空航天：为卫星、火星车等提供长期稳定的能源供应
• 深海探测：解决深海设备的长期供电问题
• 极地科考：在极端环境下为科研设备提供可靠电力
• 医疗植入：为心脏起搏器等设备提供持久电源

然而，核电池技术仍面临一些挑战：

• 安全性：需要严格防止放射性物质泄漏
• 成本问题：放射性同位素制备成本高昂
• 法规监管：需要建立完善的核安全监管体系

尽管如此，随着技术的不断进步，核电池有望成为未来能源领域的重要发展方向。美国无限功率公司的这一突破，无疑为核电池技术的商业化应用开辟了新的可能。