在人类的科技发展之路上，电池无疑是一个重要的发明，有了电池，我们就可以将电能储存起来，进而在很大程度上摆脱传统电力供应方式的束缚。不过随着我们对电池需求的日益增长，传统电池技术的局限性也逐渐显现出来，而要改变这种情况，我们就需要更加先进的电池技术。
正因为如此，科学家们也一直在致力于相关方面的研究，近日一个好消息传来，我国首款碳-14核电池研制成功，这款电池被命名为“烛龙一号”，由无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学联合研制，理论上可持续供电上千年。
简单来讲，碳-14是碳元素的一种同位素，其原子核包含6个质子和8个中子，并因此具有放射性，通常情况下，它们会自发地发生β衰变，而碳-14核电池，则可以利用一系列特殊的半导体材料，通过技术手将碳-14衰变过程中释放出的能量转换为电能。
与传统电池技术相比，碳-14核电池的最大优势在于其超长的续航能力，要知道碳-14的半衰期约为5730年，所以从理论上来讲，这种电池可以在上千年的时间跨度里，提供持续稳定的电能。
根据研究人员的介绍，“烛龙一号”是世界上首款基于碳化硅半导体材料的碳-14核电池，由于这种材料具有很高的热稳定性和电导性，因此“烛龙一号”的温度适应范围很大，可以适应从-100℃到200℃的温度环境。
另一方面来讲，碳-14作为一种放射性同位素，其能量释放速率相对较低，传统的核电池往往无法在较小的体积内提供足够的能量输出。为了提高效率，研究团队通过创新的技术手段大幅提升了碳-14源的比活度，这意味着每单位质量的碳-14能够释放出更多的能量，从而提高了电池的输出效率。
此外，经过多年的技术攻关，研究团队成功地使“烛龙一号”的能量转换效率突破了8%，同时将其能量密度提升到了2200mWh/g，使其可以比其他同类电池更加小巧，且供电能力更加强大。
（↑图片来自无锡发布）
测试结果表明，“烛龙一号”的短路电流为282nA，开路电压为2.1V，最大输出功率为433nW，尽管这些数据在大功率应用场景中看似不高，但对于许多低功耗的设备而言，这已经足够支持其稳定运行。
在实际应用中，研究团队将“烛龙一号”接入了核电池储能模组，成功驱动蓝牙射频芯片发射信号并稳定接收，而搭载“烛龙一号”电池的LED灯，也已经持续工作了将近四个月，累计完成超过35000次脉冲闪烁，这充分验证了其可靠性和耐用性。
研究人员认为，“烛龙一号”的技术在未来有着非常广阔的应用前景，例如在医疗领域，脑机接口和心脏起搏器等植入式设备能够获得稳定且永久的电源支持，从而大幅降低相关风险和维护难度，而其具有的高能量密度和耐用性，则能够满足物联网领域中万亿级传感器网络的长期运行需求，为分布式智能系统提供持续可靠的电力保障。
除此之外，由于“烛龙一号”在极端环境下也能稳定工作，因此无论是在深海、极地，还是在月球和火星等外星环境中，它都能作为无需维护的供电解决方案，为探测任务提供坚实的能源后盾，而在宇宙深空探测领域，其持久稳定的电能输出也有望为探测器提供长期电力支持。
就目前的情况来看，研究团队将在后续的研究中，把工作重点聚焦于降低碳-14核电池的生产成本，并进一步缩小其体积，以拓展其在相关应用领域中的应用范围。
研究人员表示，一切顺利的话，在今年年底或明年年初，升级版的“烛龙二号”就将问世，该版本将大幅缩小其尺寸，预计仅为硬币大小，这将为其在更加紧凑的应用场景中提供更多的可能。不得不说，这实在是令人期待，你觉得呢？
