核能手机电池-核电池 手机

tamoadmin 科技前沿 2024-08-15 0
  1. 微型核电池,产业化的难题在哪里?
  2. 核电池的原理是什么?
  3. 我想知道大家对核电池的看法?

相信大家都知道,我们人类大约已经存在有三百多万年了。但是我们的人类赖以生存的地球,从诞生到现在,已经有四十六亿年了。所以在我们人类之前,还有着非常的多的生物,和我们人类一样,在这个地球上生活着。但是由于天灾,比如冰河时期,太阳活动导致地球变暖,或者是小行星撞地球等等的这些原因灭绝了。至少他们曾经存在过,而且这些远古动植物死亡后的尸体残留,也证明着他们曾来过。有的还有化石,但是有的就变成了煤炭和石油。这些煤炭和石油,也为我们现在的人类提供了能源。再加我们地球上的其他,可以说是十分的丰富了。但即使这么多的,就现在看来,也被我们人类消耗得七七八八了。所以我们人类在不停地开发新能源,以替代这些原始的能源。

于是我们人类研究出了核能。我们知道核能不仅能量巨大,这个可以从核弹中看出。而且核能的能量转化率非常的高,所以在不用于战争的时,核能被很多的国家用于发电了。核能发电比传统的烧煤炭的火力电,有着更大的优势,不会污染空气加重全球变暖。但是核能在用完后,也会有会对环境造成污染的核废料。因为这些核废料中存在着一些放射性物质,而且这些放射性物质如果清理起来,不仅很麻烦,而且代价还十分的高。所以我们人类一直在研究怎么把这些核废料利用起来。这个核废料处理新方式:研制成核能源电池,能够使用上千年。

最近在国外,有一种用核废料为原材料的电池被研制出来了。这种新型的电池,正是因为是用核废料进行能量供应的,所以它的电力十分的强大。不仅如此,这种电池的使用期限还十分的长。一块电池就可以用千年以上。根据研究出来这种电池的科学家介绍,这种电池是把极高的温度溶解将核废料溶解,然后再应用到电池中,所以这些电池的使用寿命极长。

核能手机电池-核电池 手机
(图片来源网络,侵删)

那么要是这种电池,真的运用到日常生活。那么不仅可以给我们人类的带来非常多便利,而且对地球的环境来说,更是有很大的好处。因为这电池的电力又充沛,而且使用寿命和续航有着千年之久,最重要的是解决了核废料的污染。不过这种核能电池,还要进行进一步的观察和研究,因为不知道会不会对人体有害,所以让我们拭目以待吧。

微型核电池,产业化的难题在哪里?

还记得八九十年代,美国电视台在街头做街访。当人们被问及是否会选择新型 科技 ,使用移动电话时,所有受访者全都拒绝了,给出的理由基本是:不希望自己随时随地的被别人找到,需要自己的隐私空间。

短短二三十年,我们已经离不开手机,一个小小的手机,改变了整个人类的沟通、学习方式。甚至消费、贸易、生活起居、出行都在改变。这就是 科技 提升,影响到整个人类生活方式的有力体现。

科技 感提升的最大动力,计算机、网络、电池

计算机

1946年2月14日,世界上第一台通用计算机“ENIAC”于在美国宾夕法尼亚大学诞生。占地150平方米,重30吨,每秒钟可进行5000次运算。

2018年6月8日,美国宣布新一代超级计算机“Summit”研发成功,浮点运算速度峰值每秒钟可进行20亿亿次运算。

打个比方:顶点超级计算机1秒的计算量相当于全球75亿人一年不间断用普通计算器的计算量。

而微型芯片技术的提升,让普通计算机体积不断减小。目前智能手机就可以看做是一个移动的微型计算机。从现有的技术上不难看出,在不远的未来,我们每个人身上都将有一台微型服务终端。

当微信芯片足够小的时候,一副眼镜也许就是智能机器人,或者是一个小小的耳塞。甚至一副眼镜都可以成为我们身边的贴身助理。帮我们管理行程,储存资讯。他或她或者它,将会是我们的贴身律师,医生,无所不能的老师等等。

网络

2G是文字的时代,3G是的时代,4G是的时代,现在我们迎来了5G。可以试想的5G是智能化时代,我们身边的物品都将会因为联网而变得聪明起来。

当未来到了6G、7G、10G。或者是美国所谓的全球星链。那么我们的生活如同科幻。比如身边的空调收集到你衣服芯片所集到的信息,自然会给你一个最适合你身体的感知温度,坐在沙发上的你不需要打开电视机,因为眼镜就是你随身携带的显示器,VR的实景,办公, 旅游 ,交友,购物,健身,足不出户就可以联系全世界。

电池

在所有的 科技 提升中,电池是最难的一项,也是现在制约人类发展的最大阻碍。

现在我们的 科技 是“通话5分钟,充电两小时”。以及各种纯电动 汽车 。可是面对微型智能终端的大功率运算与网络

链接,目前的电池体积过于巨大,电池的容量也满足不了移动终端的人工智能运行。更加满足不了 汽车 的动力提供。

试想一个只需要指甲盖大小的计算机,或者一个只有米粒大小的计算机,却需要一个拳头大的电池才能保证几个小时的运行,那么这样的人工智能网络是运行不起来的,也普及不了。

最能让人类生活方式发生翻天翻地变化的阻碍,不是 科技 、不是能源、更不是,就是一块小小的电池。

电池发展的未来设想

核能电池

核聚变,可控核聚变。核能电池是未来人类的确切发展方向。可控核聚变不会产生任何的污染,而且非常稳定,且能量是巨大的。一旦人类掌握了核能电池,未来的 汽车 、飞机、航天器、大楼等,都将有源源不断的动力,不仅我们的生活会发生变化,就连人类 探索 太空的距离,也将大大增加。星球旅行

不在

是梦想,外星球殖民地也将成为可能。

目前我们中国在可控核聚变技术上,走在了世界前列。人造太阳持续100秒,中国世界第一。

电池无线充电技术

无线充电是目前为止最有可能接近的一门技术,充电的原理和手机信号和我们使用的wifi性质一样。供电的信号覆盖整个城市,那么我们将无时无刻的不在充电之中,不需要担心随身微型设备的电量供应问题。

柔性电池技术

柔性电池是由日本提出,并已经在初步应用的一种产品。可以将我们的衣服,鞋袜等制成电池随身穿戴。不过柔性电池与设备的链接是一个大问题,面对微型智能设备,反复的硬性链接会减少使用寿命。以未来的角度看待,只能是一个过渡产品。

反物质电池

反物质电池对于现在来说有点太科幻和遥远,我们都知道反物质是非常强大的能量,远超核能,一旦未来人类掌握了反物质技术,应用到电池上,这种电池的强大会超出我们的想象,有可能那时候,普通的飞船也只需要一节小小的反物质电池就可以在宇宙中任意航行。

不过在作者看来,人类要是能掌握反物质,怕是也就不需要电池了。多研究一下反重力,或是量子能都要更靠谱一些。

科技 的发展可以用日新月异来形容,也许突然某天电池技术突破,那时的你觉得未来会是什么样?

电池技术,目前面临两大难题:一是电池储能太少,造成电动 汽车 不能远行、移动设备要经常充电;二是电池体积太大,限制了微型化的产品设计趋势。我国与许多国家和机构,都在投入大量去攻克这一难关。未来的电动 汽车 充一次电,可以从北京到莫斯科开一个来回;全天开着的手机,只需一年才充一次电。由于未来电池只有绿豆大小,移动设备节约空间后附加功能更强大了,强光、强震、三维虚空成像等神话中的法器,集成为普通人手里的小工具。所以,电池技术的突破,能带动所有能耗产品的变革,会大大提高人们的生活内涵。

即使电池技术有所突破,人的生活改变也是缓变的,不可能突变。人类生活方式的改变就像万吨巨轮转向一样,是一个缓变过程。

核电池的原理是什么?

微型核电池的概念从99年首次由美国科学家提出到今天已经超过15年了,这个概念已经不算新鲜。它的可行性在原理上也无需置疑(利用核能转化为电能是符合能量守恒基本定律的,这点和永动机不可制成是有着根本去别的)。同样是核能转化为电能,为什么核电站在人们日常生活中能扮演越来越重要的角色,而核电池似乎停滞不前,我认为主要由以下几个方面的原因。

1.尺寸限制;核电池的应用场所决定它的尺寸不可能太大。虽然目前的核电池主要想利用放射性同位素的核衰变,相比核电站或潜艇上利用的核裂变而言,单位时间释放能量很小,但核能释放的能量在有限的空间内释放出来而热量不能及时转换或导出,随着时间的积累,极有可能发生电池破裂或爆炸的危险;

2.放射性同位素的选取;虽然目前在自然界探明或人造的放射性同位素很多,但基于辐射类型、辐射安全性、能量稳定性、半衰期和价格等因素的考虑,科学家目前仍未找到令人满意的选择(请参见爱迪生寻找合适的灯丝材料的过程);

3.安全因素;由于核能在公众潜意识里对核能的忌惮,核能的民用进展一直都十分缓慢。所以即使在实验室里实现了核电池研发,对其安全性的评估工作仍然十分漫长,这对核能产业化的进程必然会产生较大的影响。

我想知道大家对核电池的看法?

当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如正确利用的话,能够出现电流。通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。

核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的,此前已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。

核能电池的优缺点

优点:

核电池在衰变时放出的能量大小、速度,不受外界环境中的温度、化学反应、压力、电磁场等的影响。核电池供应电能的同位素工作时间非常长,甚至可能达到5000年。

缺点:有放射性污染,必须妥善防护;而且一旦电池装成后,不管是否使用,随着放射性源的衰变,电性能都要衰降。

核电池,又称同位素电池,它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)并将其能量转换为电能的装置。按提供的电压的高低,核电池可分为高压型(几百至几千V)和低压型(几十mV—1V 左右)两类按能量转换机制,它可分为直接转换式和间接转换式。更具体地讲,包括直接充电式核电池、气体电离式核电池、辐射伏特效应能量转换核电池、荧光体光电式核电池、热致光电式核电池、温差式核电池、热离子发射式核电池、电磁辐射能量转换核电池和热机转换核电池等。其中直接充电式核电池、气体电离式核电池属于直接转换式,应用较少。目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。核电池取得实质性进展始于20世纪50年代,由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,因此,它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作。

据了解,当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的,此前已经有核电池应用于军事或者航空航天领域,但是体积往往很大。 过去在电池的研发过程中面临的重大难关之一,就是为了提高性能,电池大小往往比产品本身还大。由美国密苏里大学计算机工程系教授权载完(音)率领的研究组成功为“核电池”瘦身,研发出的“核电池”体积小但电力强。但权载完教授组研发出的核电池只是略大于1美分硬币(直径1.95厘米,厚1.55毫米),但电力是普通化学电池的100万倍。密苏里大学研究团队称他们研制小型核电池的目的是,为微型机电系统或者纳米级机电系统找到合适的能量来源。如何为微型或纳米级机电系统找到足够小的能量来源装置,同微型装置一样是一个热门研究领域。

核电池的另一诱人之处是,提供电能的同位素工作时间非常长,甚至可能达到5000年。

设想不久的将来,只需要一个硬币大小的电池,就可以让你的手机不充电使用5000年。

一般核电池在外形上与普通干电池相似,呈圆柱形。在圆柱的中心密封有放射性同位素源,其外面是热离子转换器或热电偶式的换能器。换能器的外层为防辐射的屏蔽层,最外面一层是金属筒外壳