终极电池出现！俄罗斯研发500瓦核电池，何时能用在电动汽车上？
俄罗斯在小型核电池技术方面一直处于世界领先地位，但虽然已经研发出500瓦的钚同位素核电池，但距离应用于日常生活还有很长的路要走，更不用说应用于汽车了。手机，真正的“黑科技”被运用在太空活动中。影响营销和使用的最重要因素是价格、能量密度和安全问题。
（微型核电池）
“核电池”又称“放射性同位素衰变电池”，主要依靠放射性元素的自衰变产生热量，然后通过热电材料将热能转化为电能。
目前核电池使用的同位素元素主要有三类：Po-210（半衰期138天）、Sr-90（半衰期28年）、Pu-238（半衰期89.6年）。用于航天器的核电池。都是钚238。
（核电池示意图）
核电池被科学家认为是蓄电池的终极形式，因为核电池无需充电即可使用数百年甚至数万年。
因此，自1959年美国人研制出第一块核电池以来，它就被广泛应用于太空领域，特别是在NASA发射的火星探测器上，因为火星上太阳能的生产受到尘埃的影响，而且温差很大大于100℃时，普通太阳能电池板和化学电池很难正常工作。
然而，近年来核电池的发展几乎陷入停滞，主要是遇到瓶颈：
（毅力号火星车安装了核电池）
首先，能量密度不高，功率普遍不高。
目前，核电池用于太空旅行，主流版本是110We/20Kg。这种能量密度不如先进的锂电池，发电效率只有10%，价格昂贵。如果用于电动汽车等领域，总重量非常大，成本也高得令人望而却步。
如果电动汽车配备5块核电池，电池的重量将达到100Kg，但功率只有550瓦。据计算，每天只能发电13.2千瓦时，行驶里程约70公里。
（钚238常用于制造用于太空探索的核电池）
生产这样的核电池需要4公斤钚，成本为300万美元，加上额外的设备，成本将达到400万美元。因此，此类核电池目前仅应用于太空旅行、航海和军事领域。NASA的“毅力号”火星探测器配备了100瓦核电池，重45公斤，设计寿命为14年，算是比较先进的水平。俄罗斯国家研究核心大学——莫斯科工程物理激光与等离子体技术研究所的工程师和科学家研制的“80年核电池”其实并没有什么稀奇的，因为钚238的半衰期是89.6年。但如果功率能达到500瓦，重量还能做得更轻，那将是一个颠覆性的创新。
（钚238放射性同位素材料）
目前，核电池还只是一个原型。根据该机构此前发表的文章，可以提高能量密度。具体评估将在工程样机和量产机出来后进行。
从技术上来说，分解过程中的能量转换还有很多工作要做。提高转换效率不是问题，但提高的程度是困难的。至于到底取得了多少进展，还是等最终数据出来吧。
其次，钚238核电池是高反射材料，民用有门槛。
1977年美国宇航局发射的“航行者”号探测器已经接近太阳系边界，即将飞入未知的星际空间。其关键来源是由长寿命的“放射性同位素热电发电机”（简称RTG）提供。这套钚238核电池支持航行者一号主推进装置发射318,000次。
（航行者一号示意图）
由于同位素衰变的能量大小和释放速率与外部环境无关，因此恶劣空间环境下的电源抗干扰性能强，可靠性有保证，成为远离太阳或远距离航天器的首选。。从太阳。在艰苦的工作环境中。
现在，在太空、深海、海洋等环境恶劣的地方，应该考虑使用核电池作为这些地方的人工供电装置，这样可以保证设施的稳定运行，降低维护成本。在军事上，核电池供电的监视器和自动化设备被放置在深海，因为它们可以承受5-6公里的深海高压，这对于建立深海监视网络非常有利。
（祝融火星车未配备核电池，仍在等待唤醒时间）
然而，钚238是一种高放射性物质。吸入细小的灰尘颗粒可能会导致致命的癌症。日常生活中使用时，要防止辐射损伤和损伤后的辐射污染。
为了确保安全，研究人员必须对钚238同位素电池进行大量恶劣环境测试，包括模拟火箭发射和着陆环境的冲击和振动测试、模拟重返大气层的高温测试以及腐蚀等。模拟长期浸泡在海水中的测试。
（冥王星探测器“新视野号”携带的“放射性同位素热电发电机”）历史上，美国和苏联也曾发生过因核电池无法发射航天器而造成的污染事故。美国因此规定近地任务中不允许使用核电池，使用核电池发射航天器需要总统批准。苏联还为在加拿大坠毁并泄漏放射性物质的宇宙954卫星提供了巨额赔偿。
因此，俄罗斯的这次突破实际上是为太空活动做准备。当然，也可以用在远离人群的其他领域。不幸的是，它不能在日常生活中使用。
但基于核电池良好的利用前景，科学家和他的同事们不断研究并取得了进展。还取得了许多成果，特别是在医学领域。
（核电池示意图）
第三，微核电池已应用于医疗等领域。
中国曾从俄罗斯购买钚238放射性同位素电池，其大小约为两节AA电池大小。输出功率只有500mW，可以使用200年，但成本却接近3000万元。
自1971年中科院上海核研究所研制出第一块核电池以来，这方面的研究就没有间断过，但总体进展仍然很缓慢。23年发射的“嫦娥三号”探测器仍然使用从俄罗斯购买的核电池。
（起搏器用微核电池）
核电池在民用方面实际上已经取得了长足的进步，特别是在医疗领域，核电池实际上已经得到了广泛的应用。然而，这种核电池实际上是一个微型产品。起搏器使用的核电池只有18立方毫米，相当于黄豆大小，重量超过100克，使用150毫克钚238作为放射源。电源可持续使用10年以上，免除开胸手术时更换电池的痛苦。其他的，如脑起搏器，也适用于类似的产品。
近年来，还开发了使用氢同位素氚作为放射源的电池。由于氚的β衰变，传统的放射性非常弱，几张A4纸的厚度就可以挡住它。
（美国公司开发的氚电池）
而且21年前就已经在电商平台上销售了。号称20年不间断，但价格有点感人。制造商是美国的Citylabs，被认为是氚电池研究行业的“祖父”。
（氚电池示意图）
中国的另一家公司正在尝试打造基于光敏氚气电池的移动电源。据称已做好小批量试产准备，产品性能可达12V1A。不过，消息传出已经快3年了，还没有看到量产的产品。
事实上，人们正在尝试基于各种放射源生产核电池，也出现了很多技术样机，但真正走出实验室进入寻常生活的例子并不多，除了心脏起搏器。（俄罗斯研制的手持“核宝藏”）
未来大规模核电池肯定不会缺乏突破，因为深空探测尽快解决能源供应问题，而在解决安全性、能源转换效率和成本之后，还会有更多的微型核电池出现。原子电池，因为那些已经拥有手机的人Brukeraktuell不允许低于90%。面对高需求，技术创新往往是最快的。
（美国测试微型核反应堆）
然而，姚氏夫妇也开始测试微核反应堆。如果一切顺利，很快就会有“核动力”航天器飞向太空。将小型核反应堆装进手机也不会太远了。科技的发展往往是基于需求和无限的想象。