電池新材料最新突破（核原料超級電池充一次能用12年）

2023-04-11 22:15:50

在現代工業當中，電池是非常關鍵的一個零部件，不論是手機還是新能源汽車，電池都是最核心的零部件之一。

但是目前的電池基本上都是三元鋰電池或者磷酸鐵鋰電池，這些電池本身的容量是有限的，所對應的續航能力也有限。

按照現有的電池技術，如果一部智慧型手機經常使用，頂多能續航一天左右，而新能源汽車續航裡程大多都是800公裡以內，很多人購買了新能源汽車之後都有裡程焦慮。

為了解決電池續航問題，過去幾十年人類一直在想盡各種辦法去攻克電池技術，假如未來誰能夠解決電池續航問題，誰就有可能成為全球新一代首富。

而且從目前各國電池技術的研究進展來看，有不少電池技術已經開始實現突破，甚至有一些科學家已經研究出了一些超級電池。

早在2016年的時候，烏克蘭科學家Kiselev就聲稱他已經開發出一種超長續航的電池。

這種電池是一個火柴盒大小的裝置，在2016年的時候，這個設備已經持續供電1年4個月，在此期間沒有充電，而且從理論上來說，這個電池設備還可以繼續供電11年，相當於充一次電最長可以使用12年時間。

那這種電池到底是什麼玩意？為何能夠續航這麼久呢？

這種超級電池也稱為氚電池，它主要是利用氚的關鍵屬性——發射電子的能力進行發電。

氚是氫的同位素之一，是核聚變的主要原料之一，具有放射性，它含有兩個中子和一個質子，它的原子具有不穩定性，可以衰變成為質量數為三的氦，而且在衰變的過程中會釋放大量的電子，氚電池就是利用這種特性來給一些設備供電。

實際上氚電池並不是烏克蘭這位科學家第一次發明，早在2012年的時候，美國佛羅裡達州City Labs實驗室研製成功研發出了人類第一款氚電池，這是一種覆蓋著氚塗層的太陽能電池，只不過當時這款電池的續航裡程相對比較低。

而烏克蘭科學家Kiselev選擇的是加強的電器化學電池，其能效是太陽能氚電池的1000倍，從理論上來說，電池沒有外部供電的情況下，最長可以使用12年時間，最長甚至有可能達到20年時間。

最關鍵的是，雖然這是一種核能源電池，但是它的核輻射很小，氚是氫的一種同位素，它的輻射是很小的，而且在設計這種電池的時候，可以在它的表面塗上一層防輻射的原材料，所以對人體幾乎沒有什麼影響。

另外，跟傳統電池相比，氚電池的溫度承受能力更強，其承受範圍為零下50攝氏度到零上150攝氏度左右，而且它的抗壓抗震能力也非常不錯。

綜合下來，氚電池各方面的性能都非常不錯，是非常理想的一種電池。

假如這種電池能夠應用在汽車或者手機上，那將是會帶來行業的巨大變革。

試想一下，假如把這種氚電池應用在汽車上面，充一次電就可以用12年的時間，那是多麼美妙的一件事情。

到時大家就不用擔心充電或者續航裡程的問題，想去哪就去哪，而且汽車用到報廢了說不定電池還有電。

不過說到這很多網友可能有疑問了，既然氚的電池這麼厲害，為什麼沒有被廣泛應用呢？為什麼沒有企業去生產這種電池呢？

雖然氚電池具有很強的續航能力，但缺點也非常明顯，這種缺點主要有兩個方面。

雖然氚電池持續時間很長，但電力卻非常小，從實驗數據來看，目前掌握的氚電池電壓電壓只有2.4V，電流只有50~350 nano amps，功率最多只有840納瓦(1納瓦等於十億分之一瓦)。

而目前新能源汽車的功率都達到幾十千瓦甚至上百千瓦，我們按照80千瓦來計算，這意味著想要把氚電池安裝在汽車上，至少需要960億個火柴盒那麼大的電池裝置，光是電池就比汽車大很多。

所以短期內想要把這種電池安裝在汽車上，明顯不太現實。

氚電池的主要原材料是氚，而地球上的氚元素是比較少的，地表的氚儲量只有3.5千克左右，而且很難開採，目前的氚都是人工合成的，因此成本非常高昂，市場上一克氚的價格大約是3萬美元。

如果將氚電池應用在汽車上，想要達到商業應用的目的，光是電池成本就可能達到上億美元，這不是一般的高，而是高到無法想像。

也認為氚電池的成本非常高昂，這決定了它不可能大量應用在一些電子設備上，應用在汽車上更不可能，只能用在一些功率非常小的元件上。

當然，隨著核聚變技術的不斷進步，我們不排除未來某一天氚電池確實有可能用在汽車上。