科学家们研制出世界上第一个新一代贝塔伏特电池。这种先进的电源是通过将放射性同位素电极直接连接到钙钛矿吸收层而制成的，钙钛矿吸收层是一种以高效著称的尖端材料。

为了提升性能，团队将碳14基量子点嵌入电极，并改进了钙钛矿层的结构。这些创新带来了高度稳定的功率输出和令人印象深刻的能量转换效率。

该研究结果发表在《化学通讯》杂志上，由大韩民国科学技术研究院能源科学与工程系教授 Su-Il In（校长 Kunwoo Lee）领导。

新开发的技术无需充电即可提供稳定、长期的电力供应，使其成为太空探索、植入式医疗设备和军事应用等需要长期电力自主的领域的有前途的下一代能源解决方案。

随着电子设备小型化和精密化的快速发展，对创新电源技术的需求日益增长，以最大限度地减少频繁充电的需求。然而，目前主流的电池，包括锂电池和镍电池，寿命短，易受高温和潮湿的影响，限制了它们在极端环境下的可靠性。贝塔伏打电池技术能够提供数年甚至数十年的稳定电力，正逐渐成为一种强有力的替代方案。

贝塔伏打电池通过捕获自然放射性衰变过程中释放的贝塔粒子来发电。理论上，它们可以运行数十年而无需维护。贝塔粒子还具有出色的生物安全优势，因为它们无法穿透人体皮肤。然而，由于处理放射性物质和确保材料稳定性的挑战，实际进展受到限制。

为了克服这些挑战，In教授的团队开发了一种混合量子贝塔伏特电池，将碳14基同位素电极与高效钙钛矿吸收层相结合。他们通过精确控制钙钛矿晶体结构，并使用甲基氯化铵（MACl）和氯化铯（CsCl）等添加剂，显著改善了电荷传输性能。

最终，与传统系统相比，所开发的贝塔伏特电池实现了约56000倍的电子迁移率提升，并可在长达9小时的连续运行中保持稳定的功率输出，展现出卓越的性能。

Su-Il In教授评论道：“这项研究标志着贝塔伏特电池在世界上首次实现实用化。我们计划加速下一代极端环境供电技术的商业化，并进一步实现小型化和技术转移。” 共同第一作者、博士生Junho Lee补充道：“尽管这项研究涉及日常挑战，这些挑战往往看似不可能，但我们被强烈的使命感所驱使，深知国家的未来与能源安全息息相关。”

编译自/scitechdaily