近日，来自大邱庆北科学技术院的科学家们取得一项重大突破——他们成功研发出一种使用放射性碳的微型长效核电池。这种电池或能让设备数十年无需充电，为我们带来更安全、清洁的能源未来。

　　当前，大多数可充电锂离子电池存在明显缺陷。从手机到汽车，这些电池充满电后往往只能使用数小时或数天，而且随着使用时间增加，性能逐渐下降，充电频率也越来越高。不仅如此，锂离子电池还存在环保问题，锂矿开采能耗大，电池不当处理会破坏生态系统。在如今这个日益互联互通、数据驱动的时代，人们急需更耐用、可持续的电池解决方案。

　　在此背景下，大邱庆北科学技术院的教授Su-Il In及其团队将在2025年3月23日至27日举行的美国化学学会春季会议上展示他们的研究成果。他们研发的核电池利用放射性碳作为能源，放射性碳是核电站的一种安全且储量丰富的副产品。

　　这种新型核电池的工作原理是利用放射性物质发射的高能粒子产生电能。研究人员使用的碳-14是碳的一种不稳定放射性同位素，也就是放射性碳。它只会发射β射线，而且价格低廉、容易获取，还便于回收。由于放射性碳降解速度极慢，从理论上讲，这种电池可以持续使用数千年。

　　为了提高电池的能量转换效率，研究团队在设计上进行了多项创新。他们使用了基于二氧化钛的半导体材料，这种材料常用于太阳能电池，并且用钌基染料进行敏化处理，还通过柠檬酸处理加强了二氧化钛和染料之间的结合。此外，新型电池在染料敏化阳极和阴极都使用了放射性碳，这种双电极设计增加了β射线的产生量，减少了β辐射能量损失。经过测试，该电池的能量转换效率从之前的0.48%大幅提高到了2.86% 。

　　这种长效核电池具有广泛的应用前景。例如，它可以让心脏起搏器使用终身，避免了患者进行手术更换电池的痛苦和风险。不过，目前这种电池的性能与传统锂离子电池相比仍有差距，它只能将一小部分放射性衰变转化为电能。Su-Il In表示，未来通过优化β射线发射器的形状、研发更高效的β射线吸收器等方式，有望进一步提升电池性能。

　　随着人们对气候变化的关注度不断提高，核能的公众认知也在发生变化。以往，核能通常与偏远地区的大型发电厂联系在一起，而现在这种新型核电池的出现，意味着安全的核能可以被应用到像手指大小的设备中。

　　该研究由韩国国家研究基金会以及韩国科学和信息通信技术部的大邱庆北科学技术院研发项目资助。此次核电池的研发成果，是迈向核电池实际应用的重要一步，或许在未来，它将彻底改变我们的生活和能源使用方式。

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