电池技术违反能量守恒?美纳米金刚石电池自充电,封装一次使用2万年!


最近一种叫做纳米金刚石电池的概念正在迅速崛起 , 加利福尼亚的NDB公司表示 , 他们正在开发一种基于核废料提取物的电池 , 将会颠覆现代能源方式 , 一次封装之后 , 可以持续使用10年~28000年!
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而且它具有堪比锂离子数倍的能量密度 , 碰撞中绝对安全 , 使用中根本无需充电 , 更具优势的是它的价格还比锂离子电池还便宜!
纳米金刚石电池到底是什么鬼?
说了那么多优势 , 这种电池到底是什么东西 , 它为什么能用那么久?一系列的问题出现在脑海中 , 种花家咋说也算是科学爱好者 , 需要找到令人信服的证据才能相信这种电池的存在 , 我们且来看看NDB公司是怎么解释其原理的!
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纳米金刚石电池使用的是核废料石墨的提取物碳-14 , 提纯后的这种碳-14,会通过β衰变成为氮 , 也就是说它会变成气体 , 消失在空气中 , 但在衰变过程中会释放出一个反中子和一个β衰变电子 , 当然这点还远远不够 , NDB需要将碳-14来制造钻石!
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钻石在这个电池中充当了半导体和散热片的角色 , 收集电荷并将其传递出来 , 并且碳-14被非放射性的碳-12(普通的碳原子) , 以保证辐射不外泄 , 并以其超硬的外壳兼做保护层 。 NDB会将这种纳米金刚石微电池使用电路相连 , 形成一个电池阵列 , 并利用超级电容收集这些并储存这些电荷 。
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它可以封装成任何电池模式 , 比如纽扣或者AA电池 , 甚至18650或者2170等电池形式 , 简单的说这就是一个微型核发电机 , 一个永远不需要充电的电池!理论上它以超强功率密度供电时 , 寿命可以超过90年 , 如果在低功率传感器中 , 它的寿命将高达2.8万年!
这种电池似乎非常完美 , 但它到底靠谱不?
听上去就是一个骗人的玩意儿 , 但到底是否靠谱我们用证据来说话!首先它的来源是核废料石墨 , 很多朋友印象中的核废料似乎并非石墨 , 但事实上石墨确实可以是核废料 , 因为石墨是一种非常优良的种子减速剂 , 早期的核反应堆就是石墨堆 , 即使到现在很多石墨堆仍然在工作中!
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石墨堆中的石墨形状
因此在英国总共有超过9.5万吨的石墨块 , 如果能将其中的放射性碳-14剥离 , 那么它的放射性污染会大大降低 , 也就是说处理成碳-14的作为电池原料的同时还处理了核废料!因此到现在为止 , 理论上是可行的!
碳-14的放射性衰变能制造出电池吗?
放射性衰变原理制造的电池称为核电池 , 但核电池根据其利用放射性衰变能量不同 , 可以分为如下几种:
直接充电式核电池:利用放射源发射的带电粒子来产生电势差 , 比如α粒子或者电子气体电离式核电池和辐射伏特效应能量转换核电池:利用其发射的粒子束对介质的电离作用来产生电势荧光体光电式核电池:利用其发射射线诱发荧光物质发光后通过光电转换成电能而热致光电式核电池、温差式核电池和热机转换电池:利用放射源产生的热能来实现能量转换 。
上文中碳-14封装在金刚石内 , 其无法构造复杂结构 , 只能是带电粒子来产生电势差原理 , 也就是直接充电式核电池 , 发射电子的一端为正极 , 接收电子的一端为负极 , 这种直接充电式核电池属于高压低电流核电池 , 一般应用在离子推进系统、阴极射线管 , 光电倍增管或者人造心脏等人造器官这些需要高电压的场所!