
我国成功解决了难题,研发出了全球首台碳-14同位素核电池,命名为烛龙一号。这款电池性能出众,它推动了人类能源的发展,赢得了外国媒体的广泛赞誉,被誉为“颠覆性创新”,凭借“理论放电上千年”的标签登上热搜。烛龙一号究竟有何独特之处?

2025年3月9日,江苏江阴举办了一场发布会。
当天,能源界迎来一大盛事。“烛龙一号”核电池在会上亮相,其体积小巧至极,仅如指甲盖般大小,却具备千年寿命的理论优势,能量密度更是远超锂电池五十倍,全球目光尽被其吸引。
这一突破标志着我国在核能微型化技术上,已从追赶者跃升至领跑者的地位。

“烛龙一号”的关键成分碳-14,让核电站颇感困扰,这种物质是放射性同位素。
我国科研人员巧妙地将它转化为宝贵资源。通常,核电池用的钚-238价格不菲,每克要8000美元。
然而,“烛龙一号”通过从核废料中提取纯净的碳-14,有效降低了原料成本,仅为钚-238的二十分之一。研发团队采用了金刚石半导体技术,成功制出了“原子牢笼”。
这个装置不仅能捕捉到β衰变释放出的电子,从而产生电流,而且还能保证辐射量不会超过一个人乘坐十次飞机在一年内所接受的辐射量。

实验数据表明,“烛龙一号”的能量密度高达2200毫瓦时每克,远超顶级锂电池,高出50倍以上。这么小的电池,其容量仅与米粒相仿,却能保证物联网传感器的百年稳定工作。
此电池在-100℃至200℃的极寒高温环境中均能正常工作,成功解决了南极考察站和火星探测器在低温环境下可能出现的断电问题。
经过加速老化实验,即便持续使用长达300年,其功率下降幅度也仅有8%。《自然》能源子刊对此表示赞赏,认为中国成功将原子级能源革命融入了芯片技术。

无锡的贝塔医药实验室里,一盏LED灯已持续点亮四个月,脉冲次数已突破三万五千次。这得益于“烛龙一号”在能量转换效率上达到了显著的8%。
通常,传统核电池的转换率难以超过2%,但“烛龙一号”利用碳化硅半导体技术,成功提升了短路电流至282nA,同时开路电压也达到了2.1V。
该设备还有助于蓝牙芯片执行信号传输功能。西北师范大学的苏茂根教授带领的团队成功获得了核心专利。
这一成就预示着核电池在消费电子领域的应用前景十分看好。

“烛龙一号”的安全设计令人称奇。
其“钻石铠甲”由多层碳化硅构成,在1500℃高温或50MPa深海高压环境下,能将电池的放射性泄漏风险降低至十亿分之一。
实际测量的辐射剂量仅为0.1μSv/h,甚至低于自然背景辐射,这一成果打破了人们对核能的固有疑虑。

在医疗行业,常规起搏器通常每五年至十年需通过开胸手术更换电池。
但“烛龙一号”却能让九十岁高龄的老人与孙子共用一颗“能源心脏”,同时为脑机接口技术提供稳定的电力支持。
全球每年约有120万台植入式医疗设备将摆脱续航难题。
在航天领域,“烛龙一号”的千年续航特性打破了深空探测的常规,为未来火星基地和近地轨道的微小卫星群带来了显著优势。
至于物联网方面,无论是南海的深海区域、珠穆朗玛峰的高峰,还是沙漠的腹地,一旦安装了该设备,便能轻松解决后顾之忧,不再需要担心。智能产品若采用单核电池供电,其整个使用过程中的费用将大幅减少,降幅高达九成。
此外,这样的设计还能启动覆盖数十亿规模的网络传感器。

我国科研人员历经14年的持续奋斗,终于取得了这一成果。他们不仅建立了完善的产业链,还掌握了制定标准的主动权。这一创新不仅在技术层面意义重大,而且它将废弃物转化为宝贵资源,有助于我们达成“双碳”目标。
此外,“烛龙二号”项目也已启动,新型实用型核电池的诞生,将引领消费电子迈向一个永恒的新纪元。
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