苏州大学突破核电池技术：为航天器打造“长寿”能源

苏州大学突破核电池技术：为航天器打造“长寿”能源

近日，苏州大学王殳凹教授和王亚星教授团队联合西北核技术研究所和湘潭大学欧阳晓平院士，在国际顶级期刊《自然》上发表了一项突破性研究成果。他们研发出一种新型稀土微核电池，这种电池具有数十年的使用寿命，能够在极端环境下稳定输出能量，为航天器供电系统提供了革命性的解决方案。

在航天领域，供电系统是决定任务成败的关键因素之一。目前，航天器主要采用三种供电方式：太阳能电池板、化学电池和核电池。太阳能电池板受光照条件限制，在深空探测中往往无法满足需求；化学电池虽然技术成熟，但能量密度低、寿命短，难以支持长期任务。相比之下，核电池具有独特的优势。

核电池，又称放射性同位素热电机（Radioisotope Thermoelectric Generator，RTG），是通过放射性同位素衰变产生的热能转化为电能的装置。它具有以下显著特点：

1. 超长寿命：核电池的燃料是放射性同位素，衰变过程缓慢而稳定，能够持续提供能量数十年之久。例如，美国“旅行者1号”探测器上的核电池已经工作了40多年，至今仍在正常运转。

2. 高可靠性：核电池不受光照、温度等环境因素影响，能够在极端恶劣的条件下稳定工作。这对于深空探测任务尤为重要，因为这些任务往往需要在极端寒冷、无光照的环境中运行。

3. 能量密度高：相比太阳能电池和化学电池，核电池的能量密度更高，体积更小，重量更轻，非常适合对空间和重量有严格要求的航天器。

苏州大学团队研发的新型稀土微核电池在传统核电池的基础上实现了重大突破。这种电池采用了先进的稀土材料和微纳技术，具有以下创新优势：

1. 更高的能量转换效率：通过优化材料和结构设计，新型稀土微核电池的能量转换效率显著提升，能够将更多的热能转化为电能。

2. 更长的使用寿命：采用先进的封装技术和材料，确保放射性同位素的稳定衰变，使电池的使用寿命延长至数十年。

3. 更强的环境适应性：新型电池能够在更宽的温度范围内稳定工作，耐受极端恶劣的太空环境，为深空探测任务提供可靠的能源保障。

随着我国航天事业的快速发展，对先进供电系统的需求日益迫切。嫦娥探月工程、火星探测任务、空间站建设等重大工程都需要长期稳定的能源供应。新型稀土微核电池的问世，将为这些任务提供强有力的技术支撑。

目前，美国在核电池技术方面处于领先地位，其“好奇号”火星车和“毅力号”火星车都配备了先进的核电池。苏州大学团队的这一突破，标志着我国在核电池技术领域迈出了重要一步，有望缩小与美国的技术差距，为未来深空探测任务提供可靠能源保障。

随着技术的不断进步，核电池将在未来的深空探测任务中发挥越来越重要的作用。它不仅能够为航天器提供长期稳定的能源，还有望应用于月球基地、火星基地等太空设施的供电系统。苏州大学团队的这一突破，将为我国深空探索事业开启新的篇章，助力中国航天事业实现新的跨越。