nanotritium

时间:2024-07-12 23:06:29编辑:优化君

能用核能做手机电池吗?

你好,可以的。只是造价太高,寿命一般20年,比手机使用寿命长太多了。\x0d\x0a核电池的概念早在上个世纪初便被提出,核电池并不是如字面意思上利用通常人们概念中的核反应(核裂变)生电,而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。NanoTritium属于核电池中的非热转换型核电池,通过利用氢的放射性同位素氚的β衰变发射出的β粒子(高能电子)直接产生电流而发电。\x0d\x0a一个典型的非热转换型核电池的结构示意图和样品如图所示:\x0d\x0a\x0d\x0a包括一个放射源层(放射性同位素,常用的为氚),以及一个捕获层(半导体材料,常见的为p-n结二极管)。核电池工作原理如下图所示:\x0d\x0a\x0d\x0a氚在β衰变中,原子核内一个中子转变为一个质子,同时释放一个电子,即β粒子。氚放出的高能电子束在穿过窗口通道后进入捕获层,在通过p-n结的有效区域期间,半导体材料内部电子将被β粒子激发到激发态,形成电子-空穴对,由于p-n结内部的内建电场作用,电子和空穴将被分离到p-n结两端,从而形成宏观电压。如果在p-n结两段形成回路的话就产生了电流。\x0d\x0a由于这个机制类似于光生伏特效应(Photovoltaic),所以才用β衰变作为能量源的核电池也被称为贝塔伏特电池(Betavoltaic)。\x0d\x0a\x0d\x0a目前比较成熟的非热转换型核电池技术可以达到6%到8%的能量转化效率,而氚电池最高的能量转化效率是2005年W. Sun做出的10%。核电池的能量损失主要集中在以下几方面:\x0d\x0a1. 直接损失:放射性同位素向各个方向发射β粒子,但捕获层只能在一个有限范围内捕获电子\x0d\x0a2. 自吸收:同位素材料层由于自身厚度的原因将自己发出的β粒子吸收,所以同位素层要做的很薄\x0d\x0a3. 介质损失:β粒子在到达捕获层之前穿过介质时发生散射和中和,所以有些采用真空作为介质层\x0d\x0a3. 背散射:这是限制核电池能量转化效率的主要因素,β粒子穿过半导体捕获层时在电极和半导体材料死区中的损失


锂电池太弱!未来哪一种电池更靠谱?

如果设备在关键的时候没电,那是最令人扫兴的事情,如果设备在你需要打电话求助的时候没电,那是最无助的时刻。点击查看大图无论是在 Wi-Fi 网络下工作,还是 3G 网络,或是 LTE 网络,智能手机或者平板电脑电池能量都消耗的很快,但是它们的充电速度却远跟不上需求。虽然现在有报道称韩国正在研发一种能够使锂电池充电速度比当前速度快 120 倍的方法,但是这种方法还在研发阶段,距离实际应用还有很长一段距离。为了应急,不少人会选择购买一块外接电池或者一些便携的发电装置,在采用这种临时解决方案的同时,也有人希望未来有一种电池可以替代传统锂电池,保证更长时间的续航能力。颠覆传统的未来电池  锂电池具有工作电压高、体积小、质量轻、能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等特点,目前被广泛应用在各种电子设备当中,但是,除了传统锂电池之外,还有其他更好的电池吗?●柔性太阳能电池点击查看大图几年来,柔性屏幕成为了科技热词,据传首款采用柔性屏幕的三星智能手机有望在明年下半年亮相。虽然屏幕是柔性的,但是它只能保证设备屏幕更加柔韧,而无法保证整个设备可以肆意弯曲,这其中有电池的原因,因为目前的锂电池还无法随意弯曲。想要整个设备可以随意弯曲,或许柔性太阳能电池 Super Battery 可以帮上大忙。它可以随意折叠弯曲,而且充电非常方便,把它展开放在阳光下即可充电,在解决柔性问题的同时,还解决了充电续航的问题。●20年寿命氚电池点击查看大图氚电池最大的特点就是超长寿命、超抗压抗震能力、超强抗低温高温能力。它的寿命长达20年,所能够承受的温度范围为零下 50 摄氏度——150 摄氏度,在极度气温环境下正常工作毫无压力。目前世界首个氚电池 NanoTritium已经由美国佛罗里达州 City Labs 实验室成功研发。●会呼吸的锂空气电池点击查看大图锂空气电池是 IBM 公司新提出的一种电池解决方案,主要是通过吸入和放出氧气的方式提供能量。这种电池呼入的氧气分子可同电池负极上的锂电子进行反应,然后将锂离子转化成过氧化锂,释放出电子。这种电池的性能是锂离子电池的 10 倍,而且体积更小,重量更轻,如果应用在移动设备上,设备的续航能力将会更长。●低成本糖电池点击查看大图点击查看大图其实这是一种采用木质素材料制成的电池,木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。现在科学家能够将木质素与具有导电性的高分子聚吡咯(polypyrrole)合并在一起,木质素作为绝缘体,聚吡咯作为导体,担当储存电荷的角色,最终制造出最环保的电池。据了解,大量的木质素可在造纸废料中找到。●哪一种电池最靠谱?  考虑到三星将在 CES 展上展出一款 5.5 英寸柔性屏幕,柔性手机成为未来的发展趋势,柔性的太阳能电池或许是最可行的电池解决方案,它除了柔韧之外,充电也非常方便,没电的时候直接将它展开放在阳光下即可。这样一来,外出手机没电的时候也不用担心,只要有太阳就万事大吉。点击查看大图另外,氚电池和锂空气电池也是比较可行的解决方案,不过锂空气电池距离技术成熟还有很长一段时间,至少要等到 2020 年以后才有可能会率先应用在汽车领域上,随后再应用到消费类移动电子设备上。相比之下,氚电池或许来的更快一些,世界上首个氚电池已经成功研发,体积很小,最大的优点是寿命长和抗恶劣天气能力强。售价 1000 美元,目前这个氚电池的电压为 2.4V,电流 50~350 nano amps,功率最多只有 840 奈瓦——这表明它还不能应用到手机等领域,但可以用于手表、助听器、心脏起搏器这些小型电子设备上。在售价方面,一块氚电池的预计售价约为 1000 美元,售价过高。不过随着氚电池的一步步发展,手机、电脑等困扰人们已久的问题一定会得到相应解决,售价也会慢慢降低下来。■


氚电池功率

氚电池是指内含少量氚元素的一类电池。世界上首个氚电池由美国佛罗里达州City Labs实验室研制成功,名为NanoTritium。1原理编辑氚是氢的同位素之一,具有放射性,包含有两个中子和一个质子,它的原子具有不稳定性,可以衰变成为质量数为三的氦,衰变的过程中会释放大量的能够为设备提供能源的电子。City Labs就是利用这个原理制作了氚电池。2优点编辑氚电池耐用性比普遍使用的电池强,它的温度承受范围为零下50摄氏度到零上150摄氏度左右,另外,它的抗压抗震能力也非常不错。这种电池的最大的优点是寿命长,可长达20年之久,远远超过了普通电池的平均寿命。3安全性编辑虽然氚具有放射性,但是NanoTritium 表面有一层金属,几乎完全屏蔽了 β 射线,不会对人体造成任何伤害。4当前用途编辑售价$1000,电压2.4V,电流50~350 nano amps,功率最多只有840纳瓦——这表明NanoTritium还不能应用到手机等领域,但可以用于手表、助听器、心脏起搏器这些小型电子设备上。不过毋庸置疑,随着氚电池的一步步发展,手机、电脑等困扰人们已久的问题一定会得到相应解决。


氚电池发布了,20年的寿命,但是容量有多大?能充电吗?体积呢?放电速度呢?

看样子是同位素电池吧?这种电池的使用寿命一般受限于放射性同位素的半衰期,氚的半衰期是12.5年?所以一般来说用个10年左右就差不多了。用20年的话,不是不行,只是输出功率还不到全新的一半了。。。不过同位素电池一般输出功率都不大,一般民用也就是毫瓦级的。航天上用的高功率,也是瓦级的。对比我的小米手机,3.7v 1800mah,很省的情况下可以用2天左右,大约是100多毫瓦。从这个角度来说,不是做不到,但是会非常的贵。麻烦采纳,谢谢!


未来什么电池发展最好

未来的电池只有一个方向。也就是续航里程数。但是在满足这个条件之前。首先必须解决电池的容量和充放电问题。也就是电池必须容纳更多的电量。并且充电时间必须缩短。才能满足人们的要求。以电动汽车为例。在2025年左右。需要将电动车的续航里程数。至少达到500公里以上。才能够广泛的应用和推广,具有代表性的。锂电池和石墨烯电池。以及其他的特殊电池。


氚电池,是不是真的?

是真的,这是一种核电池,利用氚衰变释放的β辐射(电子流,最大衰变能为18.6 keV,平均能量为5.7 keV)作为能量的来源。缺点是昂贵,供电功率小,但是由于氚的半衰期为12.3年,其寿命可以远超化学电池。由于氚是弱β辐射,易于屏蔽,而没有辐射外泄,安全性佳。

在其他应用领域也有核电池的应用,比如“旅行者一号探测器”和“好奇号”火星车使用的钚238核电池,利用钚238衰变热进行热电转换工作,设计寿命可达40~50年以上;与氚电池类似原理的还有锶-90电池。核电池普遍寿命远大于化学电池,但更加昂贵,因而只有宇航、军事、海底设备上有应用。

“世界上首个氚电池”由美国佛罗里达州City Labs实验室研制成功,名为NanoTritium。售价$1000,电压2.4V,电流50~350 nano amps,功率最多只有840奈瓦(0.84豪瓦)——这表明NanoTritium还不能应用到手机等领域,但可以用于手表、助听器、心脏起搏器这些小型电子设备上。实际上氚电池在国防领域已有很长时间的应用,这只不过是第一款商业发布的氚电池。


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