近日，中國的Betavolt（Bet**olt）發布了一種可以穩定發電50年的核電池。 如果安裝這種電池，手機就不需要充電了嗎？
核心技術創新
事實上，1977 年發射的旅行者號探測器上安裝了核電池，該探測器上安裝了三個同位素熱電電池 （RTG），至今仍在工作。 Betavolt核電池採用了與RTGS不同的技術路線，因此它們已經小型化和更安全，可以被普通大眾使用。
旅行者號探測器的核電池裝在乙個直徑為406 mm，長度為508 mm，重量為39 kg的鈹殼中。 使用鈽-238作為放射源，雙金屬熱核電池將衰變熱轉化為電能。 當鈽-238衰變時，它會釋放出粒子並產生大量熱量，同位素熱電核電池利用這些熱量通過熱電偶產生直流電。
這個過程利用了塞貝克效應，也稱為第一熱電效應，它指的是在由兩個導體（或半導體）組成的環路中，如果兩個接觸點的溫度不同，則迴路中將產生熱電流。 該電池最初的輸出功率為 470 瓦 （30 V DC），但經過 20 年的執行，隨著放射性物質的消耗，它已降至 335 瓦。 為此，探測器上的負載單元正在逐步關閉，預計必要的儀器執行將維持到 2025 年。
作為20世紀60年代的高科技產品，這種核電池雖然可以使用幾十年，但具有體積重量大、內部溫度高、輻射洩漏風險大、核廢料高等缺點，因此不適合作為民用產品。
同位素溫差核電池
Betavolt的核電池（Bet**Olt BV100）使用鎳-63作為能源，鎳-63是一種在衰變過程中釋放粒子（高速電子流）的同位素，這些粒子被周圍的特殊金剛石半導體薄膜材料捕獲並轉化為電流。 與傳統的熱電轉換不同，這種將捕獲的電子直接轉換為電流的能量轉換效率更高。
為了使電池小型化，他們製作了一塊2微公尺厚的鎳-63片，由於太厚而無法自行吸收電子，並將其放置在兩個10微公尺厚的單晶金剛石半導體轉換器之間，將放射源的衰變能量轉換為電流。 這些發電機組可用於數十和數百個串並聯，並且可以製造從幾微瓦到幾瓦的不同功率的電池。 這種電池的能量密度是三元鋰電池的10倍以上，1克電池可以儲存3300毫瓦時的電力。
鎳-63的半衰期為100年，100年後，鎳-63的一半會衰變成非放射性銅，所以這個電池長期來說不需要***，不存在核汙染的問題。
Betavolt核電池（Bet**olt BV100）的結構示意圖。
作為全球首款量產的核電池，BV100的體積為15 15 5公釐，與筆記本鍵帽一樣大，電壓為3V，功率為100微瓦。 從示意圖可以看出，電池保護層內部串聯了3臺發電機組。 核電池每分每秒都在發電，容量為 864焦耳，每年3153焦耳，可穩定供應50年。 因為是物理電池，所以不存在電化學電池的充放電問題，也沒有穿刺問題，也可以在零下120度和零下-60度的範圍內正常工作。
該電池可用於消費電子、航空航天、醫療裝置、智慧型感測器、無人機和機械人等低功耗應用，尤其是物聯網和智慧型終端裝置，尋求實現始終線上的自供電能力。
無需充電的手機
普通智慧型手機具有 5000 mAh 電池，額定電壓為 37v。如果用3V、100微瓦的核電池充電，根據電量和時間的關係，充滿電需要2000多年。
所以目前，這種核電池還不能用在手機上。 但是，如果將多個發電機組串聯起來，核電池可以滿足輸出功率更高的手機的需求，畢竟核電池的能量密度是三元鋰電池的10倍，所以未來手機不充電理論上是可以實現的。
未來，可行的技術路線可能是在手機中安裝2塊電池，並使用核電池對鋰電池進行連續充電。 如果用鍶-90、鉕-147或氘等同位素代替輻射源，則可以根據這些同位素的不同半衰期製造出功率不同、使用壽命為2至30年的核電池。 **乙個零社會。