核电池是否能取代锂电池

大邱庆北科学技术学院（Daegu Gyeongbuk Institute of Science & Technology）教授Su-il In表示“锂离子电池的性能几乎已经饱和”。
核电池利用放射性物质发射的高能粒子来发电。并非所有放射性元素都会发射对生物体有害的辐射，某些辐射可以被某些材料阻挡。例如，β粒子（也称为β射线）可以用薄铝片屏蔽，这使得贝塔伏特电池成为核电池的潜在安全选择。
据外媒报道，教授Su-il In及其研究团队正在考虑将放射性碳作为安全、小型且价格合理的核电池的来源，这种电池无需充电即可使用数十年或更长时间。

In教授表示，研究人员用碳-14（一种不稳定且具有放射性的碳形式，称为放射性碳）制作了一个原型贝塔伏特电池。而他要使用碳的放射性同位素，因为它只产生β射线。

此外，放射性碳是核电站的副产品，价格低廉、随时可用且易于回收。由于放射性碳降解速度非常慢，放射性碳电池理论上可以使用数千年。

在典型的贝塔伏特电池中，电子撞击半导体，从而产生电能。半导体是贝塔伏特电池中的关键组件，因为它们主要负责能量转换。

因此，科学家们正在探索先进的半导体材料，以实现更高的能量转换效率——衡量电池将电子转换成可用电能的效率。

为了显著提高新设计的能量转换效率，In和团队使用了一种二氧化钛基半导体，这是一种常用于太阳能电池的材料，并用钌基染料敏化。研究人员用柠檬酸处理加强了二氧化钛和染料之间的结合。

当放射性碳产生的β射线与经过处理的钌基染料发生碰撞时，会发生一系列电子转移反应，称为电子雪崩。然后雪崩穿过染料，二氧化钛有效地收集产生的电子。

新电池的染料敏化阳极和阴极中也有放射性碳。通过用放射性同位素处理两个电极，研究人员增加了产生的β射线量，并减少了两个结构之间与距离相关的β辐射能量损失。随着气候问题日益严重，公众对核能的看法正在发生变化。但人们仍然认为核能只是在偏远地区的大型发电厂生产的能源。In表示，有了这些双源染料敏化贝塔伏特电池，“我们可以将安全的核能放入手指大小的设备中。”最后发问：大家觉得核电池靠谱吗？