日本国立材料研究所研制“钻石电池”有望为太空探测器供电100年

 
作为世界上最坚硬的物质，钻石被广泛用作工业工具，甚至可以转化为半导体。

众所周知，目前包括锂电池在内的充电电池锂电池在环保、效率等方面具有不错的成绩，但是其都有衰减期。在一些极端环境下，仍需要一种更特殊的电池来储存能源，对于太空探测器来说，一块具有长期寿命的电池更是相当重要。

据外媒报道，日前日本国立材料研究所(NIMS)研制出一种“钻石电池”，其能够在100年内无衰减，而该电池计划应用在太空探测器和地下采矿设备中。

钻石电池(又称“贝塔电流电池/betavoltaic batteries”)，只要在放射性环境中就可以发电，它们可以从同位素(例如碳-14和镍-63)中接收β射线。通过锁定人造钻石晶格内的放射性同位素，从而在核衰变时释放超高能量电子产生电流。由于人造钻石是地球上最坚硬的材料之一，因此不用担心辐射问题，这意味着一些核废料就能够用来制作这种电池。

此外，由于碳-14和镍-63半衰期分别为5700年和100年，这意味着这种使用这些放射性同位素制作的电池最起码在100年内不会出现衰减问题。

而NIMS生产的“钻石电池”正式基于这种技术并使用镍-63作为材料，使热交换率达到28%左右，这在该领域上已经是世界最高、接近极限理论数值。

不过，目前“钻石电池”的商用还面临着另外一个难题，就是如果通过提高功率输出来提升电池效率，因为该电池目前产生的电量只能用微瓦来计算，而1微瓦仅相当于百万分之一瓦。