太空探测器中的核电池，是怎样的工作方式？

适用范围小，成本高。1.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。2.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。“世界上首个氚电池”由美国佛罗里达州CityLabs实验室研制成功，名为NanoTritium。售价$1000，电压2.4V，电流50~350nanoamps，功率最多只有840奈瓦

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。

氚具有放射性，能买到吗？不担心辐射？且现在制作的氚电池电流很小，只能用在小功率产品上，远不能大面积普及，自制成本较高且没有实际意义。

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!

提到 “核电池”这个词，不同的人会有不同的想法。一部分网友会想到源源不断的电力，另一部分网友会想到历史上可怕的核泄漏事件。核电池虽然现在还没有出现在我们身边，但是已经在航天等领域有所应用，在未来或许会更多地投入民用领域。“旅行者1号”是第一个离开太阳系的人造飞行器，它的成就已经载入史册。“旅行者1号”能在太空飞行190亿公里，它携带的核电池功不可没。这枚核电池的体重只有37.7公斤，它装有放射性核素钚238。钚238的半衰期是87.74年，所以理论上“旅行者1号”可以孤独地飞行上百年。钚238在衰变过程中会放出阿尔法粒子，同时释放大量的热能。“旅行者1号”借助热电效应将钚238衰变产生的2400瓦的热能转化成160瓦的电能，为长途飞行提供持续、稳定的动力。假如核素钚238对人类的健康无害，那这个世界该多么美好。想象一下这样的场景，给每户人家发放1公斤钚238做成的核电池，那么家里所有的家用电器都可以靠它供电，而且起码可以用一百年哦。然而事与愿违，钚238这么好的能量源偏偏却是有毒的，很难成为人们的生活伙伴。核电池并不一定要用钚、铀这些看起来很可怕的重元素，还有一种放射性元素看起来更友好一些。氢的同位素氚比常规的氢多了2个中子，所以被称为“超重氢”。氚有放射性，发生衰变的过程会释放出电子。氚在历史上曾用于制造氢弹、中子弹，如今是和平年代，氚成为一种有前景的民用核电池燃料。氚最大的好处是资源丰富。地球上可以用来生产氚的原料非常多——海水、湖水、地下水，只要有水的地方就可以生产氚。氚已经悄悄走进了人们的生活，因为它能持续不断地放出电子，荧光粉碰到这些电子就会发光，所以少量的氚会用在安全出口指示牌、夜光表这些地方。氚的半衰期是12.43年，所以这些靠氚释放电子来实现功能的产品的使用寿命也可以达到很久。氚电池的原理也跟氚可以释放电子有关，只要适当地引导氚释放的电子，使它们按照一定的方向流动，就产生了可利用的电能。氚电池比钚、铀这些重元素核电池安全得多，因为氚衰变释放出来的电子的能量非常微弱，用几片普通的纸就能挡住，不足以穿透人体造成伤害。当然，假如有人想不开，把氚电池吃进肚子里，产生“内照射”的危害性就大了。可是，就算是吞锂电池也不安全吧。氚电池可以连续供电二十年，可以适应零下40度到零上80度的环境，能产生0.8伏、1.6伏、2.4伏的电压。不过，这种电池的电流非常小，比较适合用于各类低能耗的传感器或数据处理器。由于它可以在与世隔绝的环境中长时间提供电力，所以对于一些特殊用途的元器件来说，是最好的电源。比如用在深海油井中，用在植入体内的医疗器件上，等等。

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。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。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：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：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。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）。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：1. 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2. 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3. 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3. 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

　现在随着移动互联网的深入发展手机已经成为人们手中必备的一款电子产品，但是现在比较头痛的问题就是手机电池的续航问题依旧让很多网友感觉头痛，现在的手机基本上都是一天一充电非常麻烦，虽然现在都在说石墨烯电池但是已经这么久了还是没有看见石墨烯电池的影子。　　这让很多网友想起来之前有人提到过的微型核电池，这种理念是在1999年被科学家提出来的也不算是什么新鲜的概念了。这种电池的工作原理其实是说得通的，但是因为涉及到核电方面让很多人担心这款电池就算是真的出来那安全不安全，人们永远将自己的安全性放在第一位。这款电池区别于核电站核裂变生称的电能。所谓的微型核电池，其实并不是利用核裂变转化为电能的原理，而是利用放射性同位素的衰变来产生能量。　　像这位网友提到的20年不断电的核电池，应该是此前外媒提到的一种民用氚电池，产电的原理根本不需要经过热量转换。这种电池使用的所谓“核原料”是氢的同位素氚，它的原子核由一个质子和两个中子构成，又被称为超重氢。　　这是一种放射性物质，会发生β衰变，放出高速移动的电子，即β射线，同时转变成氦3。这种电池就是直接利用氚的衰变产生的β射线，让这些高速电子射入半导体中，从而产生了微弱的电流。　　具体原理来说，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。　　由于这个机制类似于光生伏特效应，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。同时由于氚的半衰期长达12.43年，因此这种电池可以在长时间内持续提供电池。但它产生的电流不大，只适合应用于那些耗电较低但需要超长时间不间断供电的场合，比如内置医疗设备的供电，以及军事或者太空用途。　　为何无法量产?　　那么既然是有可行性的，那么目前为何没有见到量产的核电池呢?　　1、首先便是安全性上，“核”这个词，大家已经不是很陌生了，在很多新闻中也都见过，比如“核电站爆炸”啦，“核弹将毁灭人类”啦，“核泄漏制造出了新怪物”啦，似乎“核”就是危险的代名词一般，在核电站附近的居民甚至会达到谈“核”色变的程度。　　而正是由于人们对于核能潜意识里的忌惮，也就导致了核能的民用进展一直以来都非常缓慢，所以即便在实验室中已经实现了核电池的研发，科学家依然要对其进行漫长的安全评估，同时还要用更长的时间去进行宣传，以消除人们的疑虑。如果没有做好安全评估，那么恐怕即便是量产了，也不会有人敢用。引用一条比较有趣的段子：“普通电池发热：我去要没电;核电池发热：我去要炸!”　　2、其次还是安全性，我们知道，核电池想要应用在手机中，是有尺寸限制的，即便目前的核电池避开核裂变，利用放射性同位素的核衰变，来减小其危险性，但是对于手机这种耗电量不大的设备来说，会导致核能释放的能量只能在有限的空间内释放出来，从而造成热量不能及时转换或导出，那么随着时间的积累，极有可能发生电池破裂或爆炸的危险。　　3.另外，依然是因为安全性，在同位素的选择上，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材料，所谓的氚，也不过可以看成是过度元素而已。　　4、最后，小编想说的是，别看电池......一款手机，你真的可以用20年吗?这能续航20年的核电池，会不会有些太浪费了?

核电池又叫“放射性同位素电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。通过利用微型和纳米级系统开发出了一种超微型电源设备，这种设备通过发射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。微型“核电池”使用某种液态半导体，在带电粒子通过时并不会对半导体造成损伤，所以他们得以进一步小型化电池。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。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。核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。1、高电压型核电池以含有β射线源（锶-90或氚）的物质制成发射极，周围用涂有薄碳层的镍制成收集电极，中间是真空或固体介质。以氚为放射源的试验电池,直径为9.5毫米，长度为13.5毫米，电压500伏时电流为160皮安，12年衰降50％（若用锶-90，25年衰降50％）。2、“卡西尼”宇宙飞船核电池推动低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光－光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同，故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离，再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。

“核电池”来临？寿命高达90年还不用充电，到底是噱头还是事实？最近几年，要说发展最为迅猛的一个行业，那就要当属新能源汽车领域了，各个国家都十分关注环保方面的问题，所以新能源汽车的发展状况还是很理想的。不过却有不少新能源车主表示，新能源汽车最大的问题就是电池不耐用。而如今有消息称，“核电池”来临，其寿命高达90年还不用充电，那么这到底是噱头还是事实呢？一、寿命达到90年的核电池在广大民众的眼中，新能源电池身上的标签都是不耐用，寿命不长，这也是影响新能源汽车发展的关键性因素。如果说有一款电池寿命能够达到90年，而且更重要的是，他还不需要充电，相信绝大多数的民众都不会相信他是真实存在的。但事实上，这种电池并非存在于故事当中，它是真实存在的，这种电池是放射性同位素温差电池，也就是我们今天所提到的核电池。这种电池就是将核能转变成为了内能、机械能，到最后成为我们所需要的电能。但是还有不少民众认为，这款电池无法充分地应用到日常生活当中，然而事实并非如此。早在2012年的时候，核电池技术就已经开始应用了，美方的好奇号火星探测器当中就配备了核电池。之所以会选择给该火星探测器配备这款电池，主要是考虑到火星沙土，有可能会对太阳能电池板造成覆盖，影响探测器的正常运转。相较而言，核电池的稳定性极高，可以充分地保障电量的供应。也正是因为核电池已经开始了应用，所以才会有不少人认为这款电池可以安装在新能源汽车当中。假设它的确可以安装在新能源汽车里，那么汽车的性能和续航能力必然会得到大幅度的提高，那么具体情况又是怎样的呢？二、核电池能否配备在汽车当中？通过以上表述，我们也发现核电池的确已经开始应用了，但是它应用的范围只局限在航天航空等一些重大的领域上。在我们日常生活当中，很少能够见到核电池的身影。现在很多企业都已经意识到了核电池拥有超强的性能，这是一个获利的理想途径，如果可以从此处入手，必然能够给自己带来可观的收益。因此，来自加州的NDB绿色能源公司便加紧了研发力度，打算推出一款核电池新能源汽车。为了能够让越来越多的人接受核电池汽车，这家公司还对外宣传表示：放射性电池并不会给驾驶人员带来任何的伤害。如果没有特殊情况的话，这家公司将在明年的时候正式将这款电池推广上市。事实上，核动力式的汽车并非是在最近几年才首次提出的，在1957年的时候福特公司就已经研制成功了首款核动力汽车，不仅如此，凯迪拉克公司也推出了类似的核动力汽车。这两款汽车的诞生的确具有跨时代的意义，但遗憾的是，他们都没有实现量产。就连这两家能力出众、科研技术水平超强的公司都没有办法将核动力式的汽车实现全面化的量产，就可见研制难度之高，推广难度之大。虽然现在人类的科学技术水平已经有了明显的提高，但是想要完美地推进核动力汽车，仍任重道远。“核”所激发出的能量是非常强大的，也正因如此，很多国家都会将其应用在潜艇或者是航母上。不过按照当前的情况来看的话，核电汽车想要正式落实到现实生活当中，还需要较长的一段时间。虽然NDB绿色能源公司对外进行了一番宣传，他们看起来也是信心满满，可当我们把视线转移到现实生活当中，就会发现，他们目前还处在研究的环节里。后期当然有可能会研制成功，但也有可能永远停留在计划阶段。我们也承认，核电池确实拥有着很多的优势，但是与此同时我们也不能忽略它的弊端，首先就是它的安全问题是需要受到大众关注的。“核”的辐射能力超强，会给人的身体造成严重的伤害，将其安装在汽车上就必须要考虑辐射的问题，稍有不慎就有可能会酿成大祸。除此之外，还有第2个问题，就是运营成本。虽然核电池拥有着寿命较长的特点，但是在制作核电池的过程当中，汽车企业也要承担着巨大的成本，这直接导致了新能源汽车的售价急速飙升，消费者可能没有充足的经济能力来购买汽车，最终导致的结局就是销售情况并不好。核能电池是什么以重水氦3为反应源的核反应电池，据说美国NASA计划2012年将其用于远太阳系探测卫星上

太空中用的核电池，为什么不用充电能够持续很久呢，是什么原理呢？外出时手机没电，又没有带好充电宝，这是一件困扰着无数“网民”的事，有时候就在想，要是有一块电池能够使用个几十年都还能不耗尽电能，那可就太好了。其实，世界上真的有这种电池，可以使用几十年甚至上百年，不需要充电，怎么样，是不是很心动？不过，目前这种电池基本只应用在航天领域，普通人还是别想了。那么，这种电池的工作原理是什么呢，为什么能够有这么长的使用寿命呢？让我们一起来看看吧。1.工作原理这种厉害的电池叫作“核电池”，简单来说，核电池的工作原理就是把热能转化为电能，那么，这热能又是怎么来的呢？其实，是利用衰变来的。核电池的专业名字叫作放射性同位素温差发电器，它利用放射性同位素发生衰变时产生的热量，利用产生的温差，就能将热能转化为电能，为太空中的设备供电。2.使用寿命这种核电池并不是“永动机“，也就是说，它并不是能够一直供电的，也会有使用期限。这样说吧，当核电池中的放射性同位素被耗尽，不再发生衰变时，意味着核电池的原材料被耗尽了，那么核电池肯定就不能继续工作了。不过不用担心，一般来说，核电池支撑个几十年的时间是没有问题的，可以满足人们探索太空的需求。不过，核电池虽然好用，却也有很多缺点，首先来说，它的成本十分高昂，也就意味着核电池并不可能像普通电池那样被普及，因为实在负担不起；还有就是它毕竟是用放射性元素衰变来发电，就会有引发放射性污染的隐患。

核电池是什么？核电池又叫“放射性同位素电池”，它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。核电池已成功地用作航天器的电源、心脏起搏器电源和一些特殊军事用途。2012年8月7日，美国好奇号火星车抵达火星，核电池寿命可达14年。一、污染太严重、辐射致命核动力主要用于军用领域，核电池是一种放射性同位素电池，主要优点体积小、能释放很大的能量，缺点很致命：有很强的放射性污染，且制造过程中污染严重，要几千年才能恢复。这与电动汽车节能环保、绿色出行的初衷不相符。汽车不同于潜艇、卫星，空间有限，无法有足够的辐射防护，一辆随时散发辐射的车你敢不敢开？二、成本高核电池的造价成本非常高，因此目前主要运用在一些特殊的军事领域，运用到电动汽车上必定会增加它的成本，恐怕车价要翻十几倍了。因此目前想要将其运用到电动汽车上还是不可能的。核电池主要用于航天器的电源、卫星等电源，应用于电动车还处于遥远的设想，如果非要定做一部这样的电动车的话，价格大约要 数千万元。这个价格的车你买不买？三、危险性高，容易被不法分子利用最重要的还是安全问题，因为车辆在发生碰撞或者意外的时候，核电池一旦爆炸不仅仅会对乘客的生命造成致命威胁，且会产生核泄露威胁周边所有生物的生命安全。加上核电池在衰变过程中反应堆非常大，本身就容易发生爆炸，所以对于汽车的安全性是得不到保证的。而且核电池很容易被不法分子利用，改造成核弹，这一条就注定了核电池要收到政府严密的监管，更不可能用于汽车领域了。

超级“核电池”即将问世，这种电池能让电动车直接开到报废。能够了解到对于这一种新型的超级核电池并且寿命非常长，能够解决有关电池使用各种问题。对出现的新型超级核电池能够出现在人们的视野之中，这种电池发展和出现能够很大程度上促使电动车长期发展和效率提升。对于这种电池自身打造的寿命非常长，寿命时间长到2000多年。能够了解还包括可以不用进行充电，这种新型技术改革与创新能够很大程度上解决电动汽车的问题。就发展本身而言能够加强电动汽车的长期发展和技术改革创新，都是有关汽车行业的有效突破以及智能化区域有效改善。因此对于汽车电池发展与发明加强技术改革创新能够取得有效经济成果，能够很好加强核心部件改善，加强对于各种续航和快充方面问题有效解决。并且能够了解到对于这种核电池发布也引起人们广泛关注和注意，并且能够促进核电池的有效问世，对于电池正常使用时间已经达到90年，这么长也不会进行各种出现其他成本问题。能够加大对于汽车销售力度和汽车改革与创新，很好促进有关电池的应用和发展。通过自我发电和各种循环使用为人们电池使用做好相应转变和改善解决有关头灯和各种电池废料以及其他问题，因此也能够联想到各种技术改革与创新，加强对这一种技术创新能够很好促进整体电池行业技术突破。不仅仅用于到汽车行业也会用于到飞机医疗设备等多个层面，出现对于数字技术不断突破。因此对这种电池的长期发展和使用获得人们广泛支持和帮助，并且能够获得人们的有效需求很好促进汽车行业拓展。

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。核电池提供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。

太空探测器是人类揭开宇宙神秘面纱最有效的工具，探测器上会携带很多精密仪器，对探测对象开展科学研究，那你是否思考过，这些仪器到底是如何工作的？ 对于地球上的精密仪器而言，必须通电才能够工作，同样，就算是这些精密仪器被搬到太空，依然离不开电能。 最早，航天的太空探测器都是采用太阳能提供能量，免费还相对好用的东西不用白不用。 不过，免费的东西还是有弊端，一旦探测器进入星球的背面，就彻底没有了能源，整个设备不仅无法工作，而且太空低达-270 的温度，低温状态下，这些仪器会损坏。 纵观世界范围内，能在太空中利用的能源中，目前只有核电池是寿命最长，稳定性最好的。 小发电站 其实，核电池用到探测器上已经不是什么新闻了，早在几十年前，美俄冷战时期就有大量航天器使用核电池。 其实，核电池并不是严格意义上的电池，它的全称是放射性同位素热电发生器，简称RTG。 核电池的原理并不难，跟核发电站有异曲同工之妙，它利用了放射性元素衰变过程中产生的热能，热能推动发电设备工作，产生电能， 航天器上采用的核电池一般是放射性元素钚-238。 钚的威力比铀还要大，钚和铀都是原子弹的材料，当年，美国在日本广岛用的是铀原子弹，在长崎用的是钚原子弹。 不过核电池用的钚和原子弹不同，原子弹的钚是钚-239（239Pu），而大部分RTG则使用钚的另一种同位素钚-238（238Pu），它比前者的原子核中少一个中子。 少了这颗中子非常重要，钚-238不会爆炸。 顺便说一句，1940年末，美国科学家麦克米伦用60英寸回旋加速器加速的氘核，在轰击铀时发现钚238，次年发现了钚-239，四年过后，就用钚-239就毁灭了长崎市。 真正将钚-238用到太空探测器是在美阿波罗计划。 钚-238衰变 一般来说，放射性元素衰变包括 阿尔法衰变、贝塔衰变和伽马衰变，不过，衰变没有聚变那么厉害。 钚-238衰变过程中，仅会释放一个氦-4原子核（α粒子），当然这一过程属于α衰变。 每克钚-238在衰变的过程中，自发产生的热量可以产生0.568W的电能。 核电池有多贵 由于钚-238是在高速器中人工合成的，这个合成的过程，成本极高，就目前来看，美俄有能力大规模生产。 所以，核电池的热电转换效率非常重要，比如美好奇号毅力号核电池效率达到6.3%，在核电池领域算是效率很高的，如果转换率低化，意味着需要更多钚-238，成本会更高。 那一个核电池组件究竟有多贵呢？ 美毅力号探测器 美国当地时间2月18日下午，美国毅力号火星探测器成功登陆火星，成为美国第五个成功登陆火星的探测器，毅力号此行有一个重要目的，采集火星样本，试图找到有生命存在的证据。 美国火星探测器毅力号，毅力号中有一个火星漫游车，重量达到1.03吨，长度接近3米，整个尺寸与小 汽车 差不多，它采用了RTG核电池，整个电池用了4.8公斤钚氧化物，总重量达到了45公斤，功率仅为110W，设计寿命14年，造价达到了7000万美元。 毅力号漫游车（圆圈为核电池） 一个核电池的价格比俄罗斯最贵战机米格35还要贵，确实是太贵了。 天问一号没有核电池晚上怎么办？ 上一节说的美国毅力号是在今年7月30日发射，而我国的天问一号是在7月23日发射的，它们共同的目的都是火星。 那么问题来了，美毅力号漫游车可是携带了核电池，我国天问一号仅携带了太阳能电池板，而火星表面，晚上温度为零下70度，天问一号保温成了一个比较大的问题，它晚上该如何过夜呢？ 我国航天人另辟蹊径，采用了相变保温系统，以正十一烷为工质，白天温度高时，正十一烷吸热变成液态存储能量，到晚上，正十一烷由液体凝固为固体释放热量，给机器设备保温。 正十一烷相变保温系统的集热窗，位于火星车背部 不过，按照探测器发展规律来看，我国探测器还是循序渐进，毕竟航天大国美国，也是慢慢才引进核电池。 核电池寿命 放射性元素寿命到底有多大，真的像有些人所说的无限寿命吗？ 目前而言，就航天器上的核电池来看，别说无限寿命了，能够达到100年就不错了。 核电池的寿命是由其放射元素决定，一般太空探测区都采用钚-238，而钚-238的半衰期是87.7年，当87.7年过后，核电池中钚-238一半数量衰变成钚-234，这也就意味着发电的钚-238减少了一半，能量同样也会减半。 也就是说，核电池的使用寿命是87.7年，这个时间用在太空探测器刚刚好，执行任务的时间足够了。 航天技术可否民用 经常看到新闻报道，很多高精尖的航天技术，转移到民用方面。 毅力号火星漫游车，长有3米，重量达到1.03吨，与现在路上跑的 汽车 尺寸和重量差不多，如果将这个技术民用，基本达到永动机级别了，不需要充电和加油，可行吗？ 先来看下，1957年美国福特公司曾经做过第一款核动力 汽车 ，当时就做了一个外壳，拍了概念照片，一直没落地。 距离福特公司的核电池概念 汽车 已经过去60多年了，那现在技术是不是更进一步？我们来进行一个简单的推理。 驱动一台 汽车 正常运行约需要50Kw以上，这个功率是毅力号电池450倍，仅电池重量就要2160公斤，造价更是达到315亿美元，这还是抛开辐射问题的情况。 因此，就目前来看，核动力电池依然是不可行的。 写在最后 考虑到核电池的种种因素，航天技术要用到民用上，还有很长时间的路要走。

微型核电池就是指体型小、只有钱币薄厚小、输出功率强、应用十分安全性的核电池。可用以手机电池充电。运用小型和纳米系统软件开发了超小型电源设备，该机器设备根据放射性元素的核衰变释放出来带电颗粒，得到不断电流量。科学研究工作人员发觉，当放射性元素核衰变时，能够释放出来带电颗粒，假如采用独特对策，能够收服带电颗粒，产生电流量。接着，专家依据这一发觉和充放电基本原理，创造发明了大中型核电池，用以工业生产和航天航空。比如，在航空航天行业，能够将核电池安装在太阳能发电不够的检测通讯卫星上，或是安装在发送到太阳系行星之外的没有人宇宙飞船上。遗憾核电池务必配置一个固态半导体来搜集带电颗粒，可是因为辐射源的功效，固态半导体迅速便会损坏，并且为了更好地降低损坏水平，核电池务必做得充足大。因为核电池缩小难以，因而难以将其用以中小型或小型电子产品，当然也难以将其做成手机。在这类状况下，美国科学家们想到了为核电池减肥的奇招，她们将核电池中容易损坏的固态半导体换为不容易损坏的液态半导体，那样不但能够进行搜集带电颗粒的每日任务，并且还能够大幅度减肥，简直一举两得。依据新理念，研发出的环形核电池直径为1.95公分，薄厚为1.55mm，仅比1美分硬币大一点，可是它的输出功率是一般化学电池的100千倍。生物学家觉得，在漫长的将来，微型核电池将广泛运用于中小型和小型电子控制系统，如剖析血液的小型仪表仪器。由于核电池给予了很长期的电磁能，因此 那时候只必须一个钱币尺寸的充电电池，大家的手机上5000年就无需电池充电了。除此之外，像时兴纯电动车一样的充电电池有希望完成大家最少一辈子不电池充电的理想。对于核电池是不是会出现核污染，生物学家强调，这个问题早在创造发明时就与此同时解决了，大家不必担心。

　　1、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。 　　核电池提供电能的同位素工作时间非常长，甚至可能达到5000年。 　　2、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，又叫同位素电池，也叫原子电池，，它是一种利用放射性同位素衰变放出载能粒子，并将其能量转换为电能的装置，也被叫做“放射性同位素温差发电机”。核电池使用寿命长，不需要充电，可以说是电池的终结形式。二、核电池工作原理 1、不同于核弹的裂变原理，核电池用的是衰变原理。 以目前最常用的是钚-238，它在衰变过程中会产生一个α粒子，α粒子受阻减慢时，就会放出热量，根据测算，钚-238在衰变过程的功率密度为0.41w/g，半衰期高达87.7年。核衰变过程中，产生α粒子和热量2、能量转换 放射性同位素衰变过程产生的热量要变成电能，还需要一个转换过程，所用的能量转换材料为热电材料, 它也是核电池的重要部件，其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变为电能，；3 热电原理 温差热电转换部分是由一些性能优异的半导体材料组成，把这些材料串联起来, P型半导体元件和N 型半导体元件就作为电池的两极。它与周围介质之间的温差通过半导体温差热电元件转变为电势差, 源源不断地发出电来。由于这个现象是德国物理学家塞贝尔发现的，产生的电动势称为温差电动势或者塞贝克电动势。3、将上述放射性同位素和温差电堆组合在一起，就形成了核电池，放射性同位素提供热源；温差电堆，利用热电效应，把同位素产生的热量转换为电能。

当放射性物质衰变时，能够释放出带电粒子，假如正确利用的话，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。

旅行者1号用的是两颗“钚放射性同位素电池”，俗称作核电池，预计能用到2025年，两块核电池持续提供电能48年。核电池的能源，来自于放射性同位素衰变，过程释放能量，然后装置把释放的能量转化为电能，供飞船使用，核电池在1956年发明出来，旅行者1号在1977年升空。核电池的基本原理是：放射性同位素在衰变的过程中，伴随着能量释放，大部分会变成热能，然后热电转化装置把这些热能，持续地转化为电能。核电池有几个特点：1、能量来自于衰变过程中的质量亏损，所以只需极少的衰变物质，就可产生大量且持续的能量。2、由于衰变不受温度、压力以及各种环境因素的影响，所以核电池的能量输出非常稳定。3、选定半衰期长的物质，可实现核电池较长时间的使用，比如旅行者1号用的钚-238，半衰期是87.7年。核电池的应用已经很成熟了，早在40年前，美国的阿波罗登月中，就使用了核电池在月球上给宇航员供暖，此装置叫做“放射性同位素发热器”。利用不同放射性元素的性质，可以制造不同特点的核电池，核电池在许多领域都有应用，比如在医学领域，部分人造心脏使用的就是核电池。还有一种装饰用的“氚气灯”，就是利用同位素“氚”的β衰变，把衰变能转化为可见光，实现长达二十多年的持续发光，不过那样的光线非常暗，没有实用意义。

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。

现如今，我们的生活当中大多数用的还是锂电池，但是随着现在需求的越来越高，它的密度似乎成为了研究者们一直担心的问题，于是科学家们又向新式核电池领域出发，尝试着在未来能够代替锂电池的地位。大家都知道，核电池又被称为“放射性同位素电池”，它主要通过半导体不断的将同位素放出的热能射线转变成电能，目前，核电池已经成功的运用到了一些军事领域和医学领域中去，之所以核电池能被广泛的运用，其实是基于其自身重量轻，寿命长，另外还不容易受外界温度和环境的变化等因素影响，还可以在高温和恶劣的环境下工作。目前核电池的原型装置能量密度较低，要想真正大范围的使用还需要继续研究，但是俄罗斯的科研人员刚研究出了一种新型核电池，该电池是在镍-63的基础上进行改造的，和普通的电池相比，其最大的优点就是能量密度较高，虽然如此，但是核电池的放射性依然在科学领域上存在着很大的争议。但是我们可以利用核电池的这些特性，可以让核电池装置缓慢持续的释放出能量，但是尽管这些电池能够长时间的持续提供能量，但是它的低功能密度还是让人担忧的。其实在过去的几年里，我们还见过一些电池，比如能够充分利用水分子发电的“锶基核电池”，还有一种寿命长达20的“纳米氚”电池，只不过俄罗斯的科研人员研究出的这一款新型核电池据说续航可以超过100年，并且还提升了电池的功率密度，是传统化学电池密度的10倍以上。相信未来这种新型核电池能够运用到更多的领域中去，但是如果真的能续航一个世纪，你敢用吗？

应该……不能，核电池的原理就跟核子反应堆是一样的，随着时间的推移，里面的放射性物质就没了！这是一个不可逆的过程！就跟干电池是一样的！详情参考百度百科：“核电池”有关解说！

当然是可以的，现在这方面的研究已经开始，并且有这样的车辆已经出现了，不过没有大规模的使用。

小型核电池是指身型小，仅有钱币厚薄小，功率强，运用十分安全系数的核电池。可以用以手机上蓄电池充电。应用中小型和纳米技术系统开发设计了袖珍型电源设备，该机械设备依据放射性物质的核衰变释放出带电颗粒，获得持续电总流量。科研工作员发现，当放射性物质核衰变时，可以释放出带电颗粒，倘若选用与众不同防范措施，可以驯服带电颗粒，造成电总流量。然后，权威专家根据这一发现和蓄电池充电基本概念，发明创造了大中小型核电池，用于工业化生产和航空航天。例如，在航天航空领域，可以将核电池安装在太阳能发电量不足的检验通信卫星上，或者装在发送至太阳系大行星以外的没人太空飞船上。缺憾核电池尽量配备一个固体半导体来收集带电颗粒，但是由于放射性物质的作用，固体半导体快速便会损坏，而且为了更好地更好的减少损坏水准，核电池尽量做得充裕大。由于核电池变小无法，因此无法将其用于大中小型或超小型电子设备，自然也无法将其制成手机上。在这里类情况下，美国专家想起了为核电池减肥瘦身的奇招，他们将核电池中非常容易损坏的固体半导体换为不易损坏的液体半导体，那般不仅可以开展收集带电颗粒的每日每日任务，而且还可以大幅减肥瘦身，真是一举两得。根据新思想，产品研发出的环状核电池直径为1.95厘米，厚薄为1.55mm，仅比1美分硬币大一点，但是它的功率是一般化学电池的100万倍。科学家感觉，在难熬的未来，小型核电池将普遍应用于大中小型和中小型电子器件自动控制系统，如分析血夜的中小型仪器仪表。因为核电池给与了很长远的电能，因而那时只务必一个钱币规格的可充电电池，大伙儿的手机5000年就不用蓄电池充电了。此外，像流行纯电动汽车一样的可充电电池有期待进行大伙儿至少一辈子不蓄电池充电的理想化。针对核电池是否会发生核污染，科学家注重，这个问题早在发明创造时就此外解决了，大伙儿无须担忧。

核电池使用的寿命长达百年，在这个基础上还提升了电池的功率的密度，是传统的以前的化学电池的十倍以上。相比现在使用的电池，核电池的密度要高出很多，这也是它能持续续航的重要原因。核电池是一种通过换能器将核能最终转化成　　能的装置，具有体积小、重量轻、寿命长等特点。

人们已经掌握了核技术，为什么不用核电池作为汽车能源呢？当人们购买新能源汽车时，他们更关心的是续航里程，包括电池的性能。目前电动车的电池主要是三元锂电池。但是众所周知，核电池的使用寿命非常长，储存电能的能力非常强，但是目前的电动车并没有把它作为电动车的驱动力。为什么？电动车使用核电池会有什么影响？首先我们来看看核电池的性能。通常我们在军事和工业领域听到很多，因为是放射性同位素电池。在这些同位素的衰变过程中，释放的热能被半导体中的转换器转换成电能。它的主要优点是衰变过程中释放的能量的数量和速度不会受到外界环境的温度、化学反应、压力和电磁场的影响，而且原子核内的同位素长期工作，甚至达到几千年。其主要缺点是放射性污染严重。其次，使用电动汽车的主要目的是节能、环保、绿色出行，但核电池放射性污染太严重，使用电动汽车的初衷与新能源汽车不符；另外，核电池成本很高。主要用在一些军事领域，用在电动车上肯定会增加成本。电动车经济实惠，满足众多消费者的需求；另外，核细胞在衰变过程中非常大，容易爆炸，汽车的安全性无法保证。当然不能因为核电池的一个突出优势就贸然尝试。毕竟电动车作为消费者的一种交通工具，与人息息相关，需要考虑的因素很多。只有克服和克服电动汽车用核电池的这些不利因素，才能充分发挥其优势。总之，核电池的工作性能相对稳定，工作时间相对较长，但污染严重、原材料成本高、安全性差等这些因素是影响电动汽车的主要因素，所以目前的电动汽车没有配备核电池。

美国航天器使用核电池的历史从上世纪中叶起，美国在 “先驱者”10号、11号探测器，“旅行者”1号、2号探测器，木星和土星探测器中，都使用了同位素温差发电器作为电源。就是因为采用核电源，美国“旅行者1号”行星探测器，才创造了世界卫星远航史上的辉煌纪录。目前它是离地球最远(飞行约近200亿公里)和飞行速度最快的人造卫星。它用了36年的时间，飞行到了太阳系的边缘。以钚238放射性同位素作热源的同位素温差发电器，曾用于美国“子午仪”号导航卫星(低轨道导航卫星系列。又称海军导航卫星系统，英文缩写为NNSS。主要功用是：为核潜艇和各类海面舰船等提供高精度断续的二维定位，用于海上石油勘探和海洋调查定位、陆地用户定位和大地测量等。从1960年4月到80年代初共发射30多颗。美国在1964年4月发射“子午仪”号导航卫星时，因发射失败卫星所携带的放射性同位素源被烧毁，钚238散布在大气层中并扩散至全球。后来改用特种石墨作同位素源外壳，以防烧毁。)、“林肯”号试验卫星(早在1965年，美国林肯号试验卫星上便使用钚 238放射性同位素作热源的同位素温差发电器)和“雨云”号卫星(是美国第二代试验气象卫星系列。从1964年8月到1978年10月共发射了7颗。雨云号卫星的任务是试验新的气象观测仪器和探测方法。美国在1965年发射的一颗军用卫星中，用反应堆温差发电器作为电源。但由于电源调节器出现故障仅工作43天。1968年5月“雨云”号气象卫星发射失败时，核电源落入圣巴巴拉海峡，后被打捞上来。)。第一个放射性同位素电池是在1959年1月16日由美国人制成的，它重1800克，在280天内可发出11.6度电。在此之后，核电池的发展颇快。 1961年美国发射的第一颗人造卫星“探险者1号”，上面的无线电发报机就是由核电池供电的。1976年，美国的“海盗1号”、“海盗2号”两艘宇宙飞船先后在火星上着陆，在短短5个月中得到的火星情况，比以往人类历史上所积累的全部情况还要多，它们的工作电源也是放射性同位素电池。因为火星表面温度的昼夜差超过100℃，如此巨大的温差，一般化学电池是无法工作的。 前苏联航天器使用核电池的情况另据了解，前苏联在1967～1982年期间，共发射了24颗核动力卫星，都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀235为燃料的热离子反应堆，核能功率为5～10千瓦。不过核动力并不是用来驱动卫星，只是利用放射性元素衰变时放出的热量，通过热电偶产生电能给卫星上的设备供电。这些核动力卫星，多在200多公里的低轨道上工作，完成任务后核反应堆舱段与卫星体分离，并将小型火箭推到大约1000公里的轨道，可运行600年。1978年1月24日，苏联“宇宙”954号核动力卫星发生故障，核反应堆舱段未能升高而自然陨落，未燃尽的带有放射性的卫星碎片散落在加拿大境内，造成严重污染。1983年1月“宇宙”1402号核动力卫星发生类似故障，核反应堆舱段在南大西洋上空再入大气层时完全烧毁。随着后来美苏太空竞赛的冷却，人类探索深空的脚步放缓。由于在近地轨道，核电池的性价比不及太阳能电池，此外，目前全球钚238主要产自俄罗斯，燃料来源的局限也拖累了核电池的发展、应用。 中国在自主研发的核电池上迈出大步月球在绕地球公转的同时进行自转，周期27.32166日，正好是一个恒星月，所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”，几乎是卫星世界的普遍规律。由于月球自转和公转都是28天，所以“月球夜”会长达14天(月球日即白昼也有14天)。由于月球昼夜要半个月交替一次，温差高达300℃，那里是零下150度到180度，太冷了，月球车上的所有的仪器全部要冻坏。普通电池无法应对。现在所使用的各种高级的蓄电池，什么锂电池、氢电池，各种各样的电池对我们来说都没有用。长时间经受极大温差对我国月球探测器是个极大挑战。迫使我们一定要想出新的办法，于是我们国家自己研制了原子能的电池，欧阳自远院士说，我国的月球车实际上在同时使用太阳能和核能作为能源。黑暗中的月面，温度骤降到零下100多摄氏度，为防止车载仪器被冻坏，休眠中的月球车就得靠核电池的能量来保温，并维持与地面的通讯。而一旦新一个白昼来临，太阳能电池就能重新驱动月球车工作。中国第一块放射性同位素电池于1971年3月12日诞生于中科院上海原子核所，以钋210为燃料，输出电功率为1.4瓦，热功率35.5瓦，并进行了模拟太空应用的地面试验。随着我国核电站数量的增加，由乏燃料后处理提取的镎237原料的逐渐积累，为后来开发钚238电池，提供了物质基础。据欧阳自远院士介绍，近年来，我国在自主研发的核电池上迈出了大步。我国月球车搭载的核电池，是由中国原子能科学研究院牵头研发的。从中国原子能科学研究院该院官方网站上，可以得知，从2004年开始，该院正式启动航天用同位素电池的研发；到2006年，研制出我国第一颗钚238同位素电池；2008年通过了专家组的鉴定。这颗电池的研制成功，填补了我国长期以来在该研究领域的空白，标志着我国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。核电池的用武之地不仅仅局限于太空。在高山、深海、南北极乃至人体中到处可以找到它的影踪。心脏起搏器用的核电池重量仅40克，体积很小，寿命可达十年。病人免除了经常做开胸手术的痛苦。在极地、海岛、高山、沙漠、深海等条件恶劣、交通不便的地方都是RTG的大显身手之地。自动无人气象站、浮标和灯塔、地震观察站、飞机导航信标、微波通讯中继站、海底电缆中继站等都可以使用免维护、长寿命的RTG供电。据原子能院的官网文章介绍，第一颗“国产”同位素电池的各项指标均超过了预期要求，研制全过程安全无误，功率为百毫瓦级。这将保证中国首次将核能用于航天器。据悉，为了保证着陆器的能源供应，嫦娥三号就是使用了这种原子能电池(RTG同位素电池)。我国首次实用核电池将随“嫦娥三号”软着陆月球，并用于嫦娥三号的着陆器和月球车上。这种原子能电池可以连续工作30年。有了它，再不怕月球晚上温度骤降到零下150度到180度。完全可以确保探测器上仪器不至于被冻坏。为防止车载仪器被冻坏，夜间休眠中的月球车可以靠核电池放出来的热量保温。而一旦新一个白昼来临，太阳能电池就能替代核电池，重新驱动月球车工作。对嫦娥三号来说，核电池中的钚金属块238它相当于一个热源。这一热源对将在月球环境下生存的嫦娥三号的保温作用是至关重要的。其释放出的热量及经过温差热电转换器的转换形成的电流，充分满足了嫦娥三号的能量需求。它的能力虽不足以让火箭升空，却可以用于小规模供电，支持嫦娥三号所带月球车低速移动；支持嫦娥三号所带设备正常工作；支持嫦娥三号与地球之间的通讯。 中国第一个钚－238同位素电池中国第一个钚－238同位素电池是在中国原子能科学研究院诞生的，同位素电池的研制成功标志着中国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。2004年，原子能院同位素所承担了“百毫瓦级钚－238同位素电池研制”任务，在两年时间里要完成总体设计和一系列相关工艺研究，研制出样品。同位素所和协作单位并按制定的研究方案开展了大量的模拟实验、示踪实验、热实验等工作。最终检测表明电池性能完全达到了技术指标要求，辐射防护检测的各项指标均符合国家安全要求。中国第一个钚－238同位素电池诞生了。小型核电池虽然在很久之前核电池就已经应用在航天领域，但是在因为大小的限制，在地球上核电池的应用还很少。大多数核电池通过固态半导体截获带电粒子，因为粒子的能量非常高所以半导体随着时间的推移将受到损伤，为了能让电池长期使用，核电池被制造的非常大。中国第一块放射性同位素电池于1971年3月12日诞生于中科院上海原子核所，以钋210为燃料，输出电功率为1.4瓦，热功率35.5瓦，并进行了模拟太空应用的地面试验。随着我国核电站数量的增加，由乏燃料后处理提取镎237原料的逐渐积累，为今后开发钚238电池提供了物质基础。从2004年开始，中国原子能科学研究院启动了太空同位素电池的研发，2006年该院研制出我国第一颗钚238同位素电池。我国将于2013年发射“嫦娥三号”探测器在月球进行软着陆并施放月球车。前不久月球探测工程首席科学家欧阳自远院士接受媒体采访时透露，中国月球车将配备核电池来帮助月球车进行“冬眠”，等到太阳再次在月面上升起时，电池自动重启，月球车开始进入工作状态，这样的核电池可持续工作30年。目的：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。

核电池为什么不能应用在电动汽车上？续航里程一直以来都是人们在购买电动汽车时的首要参考依据，然而现在大多数电动汽车上搭载的都是三元锂电池和磷酸铁锂电池。但由于这种材料和技术等原因导致它们的续航能力并不是太长，所以就有人在想，为什么电动汽车不能用核电池来驱动呢？说起核动力，我们大部分人都会想到核弹、核反应堆发电、核动力航母，既然核动力都可以推动航母这个庞然大物，那么它作为电动汽车的动力来推动汽车运行是轻而易举的。况且核电池的使用年限非常长，储能效果也非常强大。如此看来，核电池应该才是电动汽车动力电池的最佳选择才对，但是我们却不知道它有着许多可怕的因素。众所周知，我们最初了解核，还是从核弹开始的。一枚核弹就可以让一个地方夷为平地，一个核电站的泄露就可使方圆百里寸草不生。可想而知，它的能量是多么的巨大。其次，我们使用电动汽车的主要目的就是节能环保，但是核电池的放射性污染太严重，用在电动汽车上就与我们研发新能源汽车的初衷不符。再者，核电池的造价成本非常高，它目前主要运用在一些军事领域的生产制造上，而我们想要将其运用到电动汽车上必定会增加它的成本。所以，目前想要将其运用到电动汽车上还是不可能的。但最为重要的还是安全问题，因为车辆在发生碰撞或者意外的时候，一旦爆炸会对乘客的生命造成致命威胁，并且核一旦泄露后果不堪设想。虽然核电池在性能上远超其它材料，但是其污染严重、原材料成本高、安全性差等因素都导致它目前还不能成为电动汽车的电池。所以，只有当我们完全克服核材料对我们的危害时，才能将它运用到电动汽车上。

有，这个技术起点很低，半个世纪前卫星上就开始应用了，但是高性能的核电池我们还是没有。

祝融号是小型漫游车，载荷带不动核电池 有一个常识上的误区，认为航天器的核电池是跟充电宝差不多储存电量，连跟线就可以使用。其实不然，航天器的核电池实际上是台小型热能发电机，放射性材料衰变放热，然后驱动热能发电机工作产生电力。 上图是美国好奇号火星车使用的MMRTG（多任务放射性同位素热能发电机），他由八个放射性模块（每个模块含4.8公斤二氧化钚238）和一台斯特林热动发电机组成，可以提供125瓦的电力，满足好奇号火星车14年的工作使用（14年后热量衰减发电量降低）。 这样一台MMRTG热电机总重量约为65公斤，其中发电机重45公斤，还要包裹在约30多公斤重的石墨外壳仿制放射性射线对科研仪器的干扰，加上电压调控设备全套系统总重量为99公斤。好奇号火星作为目前最大的火星车，总重量达到900公斤，花费99公斤用来安装这种MMRTG供电没什么问题。并且好奇号火星车重量大，携带设备多，传统太阳能电池板供电已经远无法满足需求，必须要用核电池才能满足长时间工作需要。 但是我国的祝融号火星车总重量只有240公斤，花费将近100公斤重量用在核热电池上的话，哪里有其他载荷做其他事情？加上车体结构和信号收发装置恐怕就要超载了吧。同样道理，尽管美国的MMRTG核热电池在1977年就开始投入航天领域使用，但1997年的第一代火星车“火星探路者号”（10.8公斤）和2004年的第二代火星车“勇气号”（重185公斤）都没有配备MMRTG核热电池。作为我国首个火星探测器天问一号以及首个火星着陆巡视器祝融号火星车，其技术水平已经超越美国第二代火星车机遇号，这已经非常了不起的成就了，想直接一步到位机遇号的水平显然是不可能的事情。 美国的三代火星车，从小到大分别是火星探路者号、勇气号和好奇号，美国人花了近30年经历多次失败才走到这一步，放眼国际祝融号已经是非常巨大的跨越了，想要一口吃成胖子也不是这种吃法。 首先你要搞清楚什么是核电池，不能谈核就是无限能量 什么是核电池，其实，核电池是核反应装置的一种简称，核能要转化为别的能源，不是像普通电池一样放在电筒里就行，没有核反应装置，所谓的核能就是空谈，而对于祝融号火星车，本来地球到火星之间的距离就遥远，如果再给火星车安装一个核反应装置，依据目前的技术条件，还不成熟，而许多国家更愿意采用太阳能充当动力。 核电池这三个字给人的感觉非常简单，实际核电池使用的核燃料pei提取工艺非常复杂，且转化能量不高，这是原因所在 我国的祝融号火星车5月15日成功登陆火星开展科研工作，它将在火星上到处行动，采集火星的科学信息，在火星上留下属于中国的足迹。为了满足祝融号日常工作需要，祝融号火星车采用了太阳能作为主要能量来源。因此祝融号安装了很大的4块太阳能电池板。但是在火星上使用太阳能作为能量其实是不高效的，因为火星离太阳更远，太阳光更微弱。火星上太阳能的能量密度只有地球上的40%左右。而且到了晚上或者遇见沙尘暴，离开了太阳光的照射，我们的火星车也就没法工作了。 相比于太阳能，核电池是一种更高效的选择。核电池利用核能产生电，它可以不分白天黑夜一直产生能量。而且只需要一点点核燃料，核电池就可以使用几十年，因此核电池在航天中用途非常广泛。美国在1977年发射的旅行者1号就使用了核电池作为探测器能量来源，直到现在它都仍在工作，预计在2025-2030年才彻底没电。也就是说，这一枚核电池能够用上50年！美国2011年发射的好奇者号火星探测车也是使用了核电池作为能量来源，目前仍运行良好。那么作为这么好的一个能量来源，为什么我们的祝融号就不用它呢？ 祝融号不用核电池是出于多种原因的考虑。首先，核电池用的燃料是钚-238这种材料，这是全世界最毒的材料之一，5毫克钚-238就可以毒死1个人，比氰化物还毒，1克钚-238就可以毒死200多人。而且钚的放射性特别强，因此对环境危害极大。这毕竟是在我国境内发射的火箭，而且使用的比较新型的长征5号火箭，因此发射任务有一定失败的可能。如果发射不幸出现意外，就可能造成钚-238的泄漏，从而导致生态灾难。美国就遇见过核电池发射失败的案例，后来为了清理钚-238，美国可是费了很大功夫！ 其次，钚-238是一种人造元素，它在自然界中是不存在的，只能通过核电站里面的发生的核反应产生，因此非常稀有，价格也十分昂贵。我们的火星车设计寿命只有3个月，而且所携带的仪器能耗也不大，没有必要使用一块能用50年的电池。毕竟我国航天是出了名的高效，总是用最少的钱办成最厉害的事！ 最后呢，我们也必须承认，我国在核电池技术上的积累是不如美国的，因为我们起步比较晚。目前美国的核电池功率可以达到110瓦，核电池产生的能量有4.3‰可以被利用。而我们的嫦娥4号也用了核电池，但功率只有3瓦，而核电池产生的能量只有1‰才能被利用。所以对于同一辆火星车，我国所需要的核电池数量要比美国多得多。 当然，由于核电池的众多优点是太阳能电池所不能比拟的，我国虽然在核电池领域起步较晚，但现在投入很大，也在奋起直追。如果未来的太空探测任务中，需要长时间、长距离工作，或者需要多种设备同时运行，那么我们肯定会搭载国产的核电池。说不定我们的下一辆核电池火星车已经在研发之中了。 祝融号本身就没有设计成可以使用50年，短板不一定是供电。如果祝融号像勇气和机遇那样，能稳定工作，但是最后因为供不上电而失效的话，也会考虑核电池的。核电池毕竟很贵，而且污染极大，我们第一辆车没有采用也很正常。对了，太能能几乎是无限能源。

关于核电池的使用寿命可以达到90年这一说法，很多网友认为这都是不切实际的。但是这种电池在现实中是真实有的。核电池是一种放射性同位素温差电池，而核电站是通过裂变原理产生热能再使发动机转动，整个过程能量的转化表现为核能转化为内能，内能转化为机械能，机械能转化为电能。相比之下，核电池只是放射性同位素衰变时产生的热能直接转化成电能就可以直接使用。根据目前资料来看，这种电池是存在的。在很多年前，美国发射的火星探测器在火星上实验的时候就有使用过该电池。通过使用这种电池使太阳能电池板能够不受火星沙土的影响从而提供足够的电量。核电池的应用：海事应用：大海的深处，也是放射性同位素电池的用武之地。在深海里，太阳能电池根本派不上用场，燃料电池和其他化学电池的使用寿命又太短，所以只得派核电池去了。例如，已用它作海底潜艇导航信标，能保证航标每隔几秒钟闪光一次，几十年内可以不换电池。人们还将核电池用作水下监听器的电源，用来监听敌方潜水艇的活动。医学应用：在医学上，放射性同位素电池已用于心脏起搏器和人工心脏。它们的能源要求精细可靠，以便能放入患者胸腔内长期使用。以前在无法解决能源问题时，人们只能把能源放在体外，但连结体外到体内的管线却成了重要的感染渠道，很是使人头疼。眼下植入人体内的微型核电池以钽铂合金作外壳，内装150毫克钚238，整个电池只有 160克重，体积仅 18立方厘米。它可以连续使用10年以上。

18号用核电池大约是21号电池，因为21号电视与18是相对应的。

不是。核电池是一种利用放射性同位素衰变产生的热量来发电的装置，与喇叭营循环热浪流动、摩擦电等技术无关。核电池是一种核反应堆，利用核燃料的裂变或聚变反应释放出的热能来加热工质，从而产生蒸汽驱动涡轮发电机发电。核电池的热量通过工质传递给涡轮机，驱动涡轮机旋转，产生机械能，最终转化为电能输出。

核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。按能量转换机制，它可分为九类之多：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。目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光－光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同，故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离，再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。荧光－光电型核电池利用放射性同位素衰变时产生的射线激发荧光材料发光，再使用光电转换板（太阳能电池板）将荧光转化为电力。这种电池效率较低。

电池的种类很多，常用电池主要是干电池、蓄电池，以及体积小的微型电池。此外，还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳电池、温差电池、核电池等。　　干电池　　常用的一种是碳－锌干电池（图3）。负极是锌做的圆筒，内有氯化铵作为电解质，少量氯化锌、惰性填料及水调成的糊状电解质，正极是四周裹以掺有二氧化锰的糊状电解质的一根碳棒。电极反应是：负极处锌原子成为锌离子（Zn++），释出电子，正极处铵离子(NH嬃)得到电子而成为氨气与氢气。用二氧化锰驱除氢气以消除极化。电动势约为1.5伏。　　蓄电池　　种类很多，共同的特点是可以经历多次充电、放电循环，反复使用。　　铅蓄电池　　最为常用，其极板是用铅合金制成的格栅，电解液为稀硫酸。两极板均覆盖有硫酸铅。但充电后，正极处极板上硫酸铅转变成二氧化铅，负极处硫酸铅转变成金属铅。放电时，则发生反方向的化学反应。　　铅蓄电池的电动势约为2伏，常用串联方式组成6伏或12伏的蓄电池组。电池放电时硫酸浓度减小，可用测电解液比重的方法来判断蓄电池是否需要充电或者充电过程是否可以结束。　　铅蓄电池的优点是放电时电动势较稳定，缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。　　由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅（PbO2），负极板是灰色的绒状铅（Pb），当两极板放置在浓度为27％～37％的硫酸(H2SO4)水溶液中时，极板的铅和硫酸发生化学反应，二价的铅正离子（Pb2+）转移到电解液中，在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力，铅正离子聚集在负极板的周围，而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅（PbO2）渗入电解液，其中两价的氧离子和水化合，使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb（OH4〕）。氢氧化铅由4价的铅正离子（Pb4+）和4个氢氧根〔4（OH）-〕组成。4价的铅正离子（Pb4+）留在正极板上，使正极板带正电。由于负极板带负电，因而两极板间就产生了一定的电位差，这就是电池的电动势。当接通外电路，电流即由正极流向负极。在放电过程中，负极板上的电子不断经外电路流向正极板，这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子（H+）和硫酸根负离子（SO42-），在离子电场力作用下，两种离子分别向正负极移动，硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(PbSO4)。在正极板上，由于电子自外电路流入，而与4价的铅正离子（Pb4+）化合成2价的铅正离子（Pb2+），并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。　　随着蓄电池的放电，正负极板都受到硫化，同时电解液中的硫酸逐渐减少，而水分增多，从而导致电解液的比重下降在实际使用中，可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下，铅蓄电池不宜放电过度，否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体，这不仅增加了极板的电阻，而且在充电时很难使它再还原，直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。　　铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、造价较低，因而应用广泛。采用新型铅合金，可改进铅蓄电池的性能。如用铅钙合金作板栅，能保证铅蓄电池最小的浮充电流、减少添水量和延长其使用寿命；采用铅锂合金铸造正板栅，则可减少自放电和满足密封的需要。此外，开口式铅蓄电池要逐步改为密封式，并发展防酸、防爆式和消氢式铅蓄电池。　　铅晶蓄电池　　铅晶蓄电池应用的是专有技术，所采用的高导硅酸盐电解质是传统铅酸电池电解质的复杂性改型，无酸雾内化成工艺是定型工艺的革新。这些技术工艺均属国内外首创，该产品在生产、使用及废弃物中都不存在污染问题，更符合环保要求，由于铅晶蓄电池用硅酸盐取代硫酸液作电解质，从而克服了铅酸电池使用寿命短，不能大电流充放电的一系列缺点，更加符合动力电池的必备条件，铅晶电池也必将对动力电池领域产生巨大的推动作用。　　铅晶蓄电池较铅酸电池具有无可比拟的优越性：　　1、铅晶电池的使用寿命长　　一般铅酸电池循环充放电都在350次左右，而铅晶电池在额定容量放电60%的前提下，循环寿命700多次，相当于铅酸电池寿命的一倍。　　2、高倍率放电性能好　　特殊的工艺使铅晶电池具有高倍率放电的特性，一般铅酸电池放电只有3C，铅晶电池放电最大可以达到10C。　　3、深度放电性能好　　铅晶电池可深度放电到0V，继续充电可恢复全部额定容量，这一特性相对铅酸电池来讲是难以达到的境界。　　4、耐低温性能好　　铅晶电池的温度适应范围比较广，从-20—50℃都能适应，特别是在-20℃的情况下，放电能达到87%。对广大低温地区是不可多得的首选佳品。　　5、环保性好　　铅晶电池所采用的新材料、新工艺和新配方，不存在酸雾等挥发的有害物质，对土地、河流等不会造成污染，更加符合环保要求。　　铁镍蓄电池　　也叫爱迪生电池。铅蓄电池是一种酸性蓄电池，与之不同，铁镍蓄电池的电解液是碱性的氢氧化钾溶液，是一种碱性蓄电池。其正极为氧化镍，负极为铁。充电、放电的化学反应是　　电动势约为1.3～1.4伏。其优点是轻便、寿命长、易保养，缺点是效率不高。　　镍镉蓄电池　　正极为氢氧化镍，负极为镉，电解液是氢氧化钾溶液，充电、放电的化学反应是　　其优点是轻便、抗震、寿命长，常用于小型电子设备。　　银锌蓄电池　　正极为氧化银，负极为锌，电解液为氢氧化钾溶液。　　银锌蓄电池的比能量大，能大电流放电，耐震，用作宇宙航行、人造卫星、火箭等的电源。充、放电次数可达约100～150次循环。其缺点是价格昂贵，使用寿命较短。　　燃料电池　　一种把燃料在燃烧过程中释放的化学能直接转换成电能的装置。与蓄电池不同之处，是它可以从外部分别向两个电极区域连续地补充燃料和氧化剂而不需要充电。燃料电池由燃料（例如氢、甲烷等）、氧化剂（例如氧和空气等）、电极和电解液等四部分构成。其电极具有催化性能，且是多孔结构的，以保证较大的活性面积。工作时将燃料通入负极，氧化剂通入正极，它们各自在电极的催化下进行电化学反应以获得电能。　　燃料电池把燃烧反应所放出的能量直接转变为电能，所以它的能量利用率高，约等于热机效率的2倍以上。此外它还有下述优点：①设备轻巧；②不发噪音，很少污染；③可连续运行；④单位重量输出电能高等。因此，它已在宇宙航行中得到应用，在军用与民用的各个领域中已展现广泛应用的前景。　　太阳电池　　把太阳光的能量转换为电能的装置。当日光照射时，产生端电压，得到电流，用于人造卫星、宇宙飞船中的太阳电池是半导体制成的（常用硅光电池）。日光照射太阳电池表面时，半导体PN结的两侧形成电位差。其效率在百分之十以上，典型的输出功率是5～10毫瓦每平方厘米（结面积）。　　温差电池　　两种金属接成闭合电路，并在两接头处保持不同温度时，产生电动势，即温差电动势，这叫做塞贝克效应（见温差电现象），这种装置叫做温差电偶或热电偶。金属温差电偶产生的温差电动势较小，常用来测量温度差。但将温差电偶串联成温差电堆时，也可作为小功率的电源，这叫做温差电池。用半导体材料制成的温差电池，温差电效应较强。　　核电池　　把核能直接转换成电能的装置(目前的核发电装置是利用核裂变能量使蒸汽受热以推动发电机发电，还不能将核裂变过程中释放的核能直接转换成电能）。通常的核电池包括辐射β射线（高速电子流）的放射性源（例如锶-90），收集这些电子的集电器，以及电子由放射性源到集电器所通过的绝缘体三部分。放射性源一端因失去负电成为正极，集电器一端得到负电成为负极。在放射性源与集电器两端的电极之间形成电位差。这种核电池可产生高电压，但电流很小。它用于人造卫星及探测飞船中，可长期使用。　　原电池　　经一次放电（连续或间歇）到电池容量耗尽后，不能再有效地用充电方法使其恢复到放电前状态的电池。特点是携带方便、不需维护、可长期（几个月甚至几年）储存或使用。原电池主要有锌锰电池、锌汞电池、锌空气电池、固体电解质电池和锂电池等。锌锰电池又分为干电池和碱性电池两种。　　锌锰干电池　　制造最早而至今仍大量生产的原电池。有圆柱型和叠层型两种结构。其特点是使用方便、价格低廉、原材料来源丰富、适合大量自动化生产。但放电电压不够平稳，容量受放电率影响较大。适于中小放电率和间歇放电使用。新型锌锰干电池采用高浓度氯化锌电解液、优良的二氧化锰粉和纸板浆层结构，使容量和寿命均提高一倍，并改善了密封性能。　　碱性锌锰电池　　以碱性电解质代替中性电解质的锌锰电池。有圆柱型和钮扣型两种。这种电池的优点是容量大，电压平稳，能大电流连续放电，可在低温(-40℃)下工作。这种电池可在规定条件下充放电数十次。　　锌汞电池　　由美国S.罗宾发明，故又名罗宾电池。是最早发明的小型电池。有钮扣型和圆柱型两种。放电电压平稳，可用作要求不太严格的电压标准。缺点是低温性能差（只能在0℃以上使用），并且汞有毒。锌汞电池已逐渐被其他系列的电池代替。　　锌空气电池　　以空气中的氧为正极活性物质，因此比容量大。有碱性和中性两种系列，结构上又有湿式和干式两种。湿式电池只有碱性一种，用NaOH为电解液，价格低廉，多制成大容量（100安·小时以上）固定型电池供铁路信号用。干式电池则有碱性和中性两种。中性空气干电池原料丰富、价格低廉，但只能在小电流下工作。碱性空气干电池可大电流放电，比能量大，连续放电比间歇放电性能好。所有的空气干电池都受环境湿度影响，使用期短，可靠性差，不能在密封状态下使用。　　固体电解质电池　　以固体离子导体为电解质，分高温、常温两类。高温的有钠硫电池，可大电流工作。常温的有银碘电池，电压0.6伏，价格昂贵，尚未获得应用。已使用的是锂碘电池，电压2.7伏。这种电池可靠性很高，可用于心脏起搏器。但这种电池放电电流只能达到微安级。　　锂电池　　以锂为负极的电池。它是60年代以后发展起来的新型高能量电池。按所用电解质不同分为：①高温熔融盐锂电池；②有机电解质锂电池；③无机非水电解质锂电池；④固体电解质锂电池；⑤锂水电池。锂电池的优点是单体电池电压高，比能量大，储存寿命长（可达10年），高低温性能好，可在-40～150℃使用。缺点是价格昂贵，安全性不高。另外电压滞后和安全问题尚待改善。近年来大力发展动力电池和新的正极材料的出现，特别是磷酸亚铁锂材料的发展，对锂电发展有很大帮助。　　储备电池　　有两种激活方式，一种是将电解液和电极分开存放，使用前将电解液注入电池组而激活，如镁海水电池、储备式铬酸电池和锌银电池等。另一种是用熔融盐电解质，常温时电解质不导电，使用前点燃加热剂将电解质迅速熔化而激活，称为热电池。这种电池可用钙、镁或锂合金为负极，KCl和LiCl的低共熔体为电解质，CaCrO4、PbSO4或V2O5等为正极，以锆粉或铁粉为加热剂。采用全密封结构可长期储存（10年以上）。储备电池适于特殊用途。　　标准电池　　最著名的是惠斯顿标准电池，分饱和型和非饱和型两种。其标准电动势为1.01864伏(20℃)。非饱和型的电压温度系数约为饱和型的1/4。　　糊式锌-锰干电池　　由锌筒、电糊层、二氧化锰正极、炭棒、铜帽等组成。最外面的一层是锌筒，它既是电池的负极又兼作容器，在放电过程中它要被逐渐溶解；中央是一根起集流作用的碳棒；紧紧环绕着这根碳棒的是一种由深褐色的或黑色的二氧化锰粉与一种导电材料（石墨或乙炔黑）所构成的混合物，它与碳棒一起构成了电池的正极体，也叫炭包。为避免水分的蒸发，干电池的上部用石蜡或沥青密封。锌-锰干电池工作时的电极反应为锌极：Zn→Zn2+＋2e　　纸板式锌-锰干电池　　在糊式锌-锰干电池的基础上改进而成。它以厚度为70～100微米的不含金属杂质的优质牛皮纸为基，用调好的糊状物涂敷其表面，再经过烘干制成纸板，以代替糊式锌-锰干电池中的糊状电解质层。纸板式锌-锰干电池的实际放电容量比普通的糊式锌-锰干电池要高出2～3倍。标有“高性能”字样的干电池绝大部分为纸板式。　　碱性锌-锰干电池　　其电解质由汞齐化的锌粉、35％的氢氧化钾溶液再加上一些钠羧甲基纤维素经糊化而成。由于氢氧化钾溶液的凝固点较低、内阻小，因此碱性锌-锰干电池能在－20℃温度下工作，并能大电流放电。碱性锌-锰干电池可充放电循环40多次，但充电前不能进行深度放电（保留60％～70％的容量），并需严格控制充电电流和充电期终的电压。　　叠层式锌-锰干电池　　由几个结构紧凑的扁平形单体电池叠在一起构成。每一个单体电池均由塑料外壳、锌皮、导电膜以及隔膜纸、炭饼（正极）组成。隔膜纸是一种吸有电解液的表面有淀粉层的浆层纸，它贴在锌皮的上面；隔膜纸上面是炭饼。隔膜纸如同糊式干电池的电糊层，起隔离锌皮负极和炭饼正极的作用。叠层式锌-锰干电池减去了圆筒形糊式干电池串联组合的麻烦，其结构紧凑、体积小、体积比容量大，但贮存寿命短且内阻较大，因而放电电流不宜过大。　　碱性蓄电池　　与同容量的铅蓄电池相比，其体积小，寿命长，能大电流放电，但成本较高。碱性蓄电池按极板活性材料分为铁镍、镉镍、锌银蓄电池等系列。以镉镍蓄电池为例，碱性蓄电池的工作原理是：蓄电池极板的活性物质在充电后，正极板为氢氧化镍〔Ni（OH）3〕，负极板为金属镉（Cd）；而放电终止时，正极板转变为氢氧化亚镍〔Ni(OH2)〕，负极板转变为氢氧化镉〔Cd(OH)2〕，电解液多选用氢氧化钾（KOH）溶液。　　金属-空气电池　　以空气中的氧气作为正极活性物质，金属作为负极活性物质的一种高能电池。使用的金属一般是镁、铝、锌、镉、铁等；电解质为水溶液。其中锌空气电池已成为成熟的产品。　　金属-空气电池具有较高的比能量，这是因为空气不计算在电池的重量之内。锌空气电池的比能量是现生产的电池中最高的，已达400瓦·小时／千克（Wh／kg），是一种高性能中功率电池，并正向高功率电池的方向发展。目前生产的金属-空气电池主要是一次电池；研制中的二次金属-空气电池为采用更换金属电极的机械再充电电池。由于金属-空气电池工作时要不断地供应空气，因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作。此外，电池中的电解质溶液易受空气湿度的影响而使电池性能下降；空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上，形成腐蚀电池引起自放电。　　纳米电池　　纳米即10-9米,纳米电池即用纳米材料(如纳米MnO2,LiMn2O4,Ni(OH)2等)制作的电池,纳米材料具有特殊的微观结构和物理化学性能(如量子尺寸效应,表面效应和隧道量子效应等。目前国内技术成熟的纳米电池是纳米活性碳纤维电池。主要用于电动汽车，电动摩托，电动助力车上。该种电池可充电循环1000次，连续使用达10年左右一次充电只需20分钟左右，平路行程达400km，重量在128kg，已经超越美日等国的电池汽车水平。它们生产的镍氢电池充电约需6-8小时平路行程300km。

由于核电池是靠热电效应来发电，受限于热能转换材料的性能，只有10%-20%的热能会被利用，其余的能量都会被浪费掉无法转换，如此低的能量转换效率也是核电池无法普及的原因之一。

这个我感觉应该是有的，核能还没办法做到超小型化，而且还有成本什么的，所以这种电池一般都是用在卫星上的吧

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。

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。x0dx0a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。x0dx0a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：x0dx0ax0dx0a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：x0dx0ax0dx0a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。x0dx0a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）。x0dx0ax0dx0a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：x0dx0a1. 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x0dx0a2. 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x0dx0a3. 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x0dx0a3. 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

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1、不同于核弹的裂变原理，核电池用的是衰变原理。以目前最常用的是钚-238，它在衰变过程中会产生一个α粒子，α粒子受阻减慢时，就会放出热量，如图2，根据测算，钚-238在衰变过程的功率密度为0.41w/g，半衰期高达87.7年。2、能量转换放射性同位素衰变过程产生的热量要变成电能，还需要一个转换过程，所用的能量转换材料为热电材料,它也是核电池的重要部件，其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变为电能，如图3；温差热电转换部分是由一些性能优异的半导体材料组成，把这些材料串联起来,P型半导体元件和N型半导体元件就作为电池的两极。它与周围介质之间的温差通过半导体温差热电元件转变为电势差,源源不断地发出电来。由于这个现象是德国物理学家塞贝尔发现的，产生的电动势称为温差电动势或者塞贝克电动势。

1、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。 核电池提供电能的同位素工作时间非常长，甚至可能达到5000年。 2、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。

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。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。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：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：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。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）。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：1. 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2. 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3. 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3. 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

1、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。核电池提供电能的同位素工作时间非常长，甚至可能达到5000年。2、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。3、原理据了解，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。

首先，我们来看一下核电池的性能，平时我们在军用、工业这些领域听说的比较多，因为它是一种放射性同位素电池，这些同位素在衰变过程中，释放的热能通过半导体里面的一个转换器转换成电能这么一个过程。它的主要优点是在衰变过程中释放能量的大小、速度都不会受到外界环境中温度、化学反应、压力、电磁场等的影响，且核电池里面的同位素工作时间很长，甚至可到达几千年。它的主要缺点就是放射性污染比较严重。其次，我们使用电动汽车的主要目的就是节能环保、绿色出行，但是核电池的放射性污染太严重，用在电动汽车上与新能源汽车的初衷并不匹配；另外，核电池的成本造价非常高，它主要用在一些军事领域的生产制造上面，用在电动汽车上面，必将增加了它的成本，电动汽车为的是满足诸多消费者的需求，经济实惠；再者，核电池在衰变过程中反应堆非常大，容易发生爆炸，所以对于汽车的安全性是得不到保证的。当然，我们不能因为核电池一项比较突出的优点，就贸然去尝试，毕竟电动汽车作为消费者一项交通工具，与人息息相关，需要考虑的因素特别多，只有把核电池对于电动汽车这些不利因素克服和战胜，它才能充分发挥它的优点。总而言之，核电池工作性能比较稳定，工作时间比较长，但是污染严重、原料成本高、安全性差等等的这些因素，都是影响电动汽车的主要因素，所以目前的电动汽车不安装核电池。虽然核电池在性能上远超其它材料，但是其污染严重、原材料成本高、安全性差等因素都导致它目前还不能成为电动汽车的电池。所以，只有当我们完全克服核材料对我们的危害时，才能将它运用到电动汽车上。

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。核电池提供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。

核电池可分为高电压型和低电压型两种类型。按能量转换机制，它可分为九类之多：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。目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。 低电压型核电池又分为温差电堆型、气体电离型和荧光－光电型三种结构。温差电堆型的原理同以放射性同位素为热源的温差发电器相同，故又称同位素温差发电器。气体电离型核电池是利用放射源使两种不同逸出功的电极材料间的气体电离，再由两极收集载流子而获得电能。这种电池有较高的功率。荧光－光电型核电池利用放射性同位素衰变时产生的射线激发荧光材料发光，再使用光电转换板（太阳能电池板）将荧光转化为电力。这种电池效率较低。

2018年夏天，一架无人机在斯特龙博利(Stromboli)火山口附近扔了一个小包裹。 斯特龙博利火山位于西西里岛海岸附近，在过去一个世纪里几乎一直在不断喷发。作为地球上最活跃的火山之一，地质学家们一直对它非常着迷， 但在这不断翻腾的火山口附近收集数据是极为一件危险的事情。因此，来自布里斯托尔大学的一个研究小组建造了一个"火山探测机器人"，并使用无人机将其运送到火山顶部 ，在那里它可以被动地监测火山的每一次地震和颤动，直到它不可避免地被喷发摧毁为止。 该机器人是一个 垒球 大小的传感器舱，由一块巧克力方块大小的放射性电池提供微剂量的核能驱动。 研究人员称他们的创造物为"龙蛋"。 "龙蛋"号机器人可以帮助科学家们，以前所未有的细节数据研究这一剧烈的自然过程，但对于布里斯托尔大学的材料科学家汤姆·斯科特（Tom Scott）来说，火山探测只是一个开端。 在过去的几年里，斯科特教授（Scott）和一小群合作者一直在开发一种升级版的"龙蛋"号核能电池，这种电池可以持续使用数千年而从无需充电或更换。 与大多数现代电子产品中通过化学反应产生电力的电池不同的是， 布里斯托尔大学所研究的电池收集的是放射性钻石喷出的微粒，这些微粒可以由经过改造的核废料制成。 本月早些时候，斯科特（Scott）和他的合作者——布里斯托尔大学的化学家尼尔·福克斯（Neil Fox） 创建了一家名为"Arkenlight"的公司，该公司目的是将他们的核钻石电池商业化。虽然这种指甲大小的电池还处于原型阶段，但与现有的核电池相比，它已经显示出效率和功率密度的改进。 一旦斯科特教授（Scott）和其Arkenlight公司团队完善了其所进行的设计，他们就会建立一个试验设施来进行大规模生产。 该公司计划在2024年之前将第一批商用核电池投放市场——只是我们不要指望在自己的笔记本电脑中找到它们 。 传统的化学电池或 "原电池"，如智能手机中的锂离子电池或遥控器中的碱性电池，都能在短时间内释放大量电力。锂离子电池在不充电的情况下，只能持续工作几个小时，而且在使用几年后，它的充电能力将大幅下降。 相比之下，核电池或贝塔伏特电池（Betavoltaic battery，β原子电池，一种将放射性β辐射转换为电流的电池），则都是属于可在很长时间内持续产生微量的电力的电池。它们发出的电量不足以为智能手机供电 ，但根据它们使用的核材料来看，是完全可以为小型设备提供数千年的稳定电力输出。 " 那么，我们能用核电池给电动 汽车 供电吗？答案是——不能。 "Arkenlight公司的CEO摩根·博德曼（Morgan Boardman）表示，要为如此耗能的东西供电，这就意味着"电池的"质量"将需要明显大于车辆的"质量""。 相反，该公司正在寻找那些几乎不可能或无法定期更换电池的应用方向进行拓展（也可以说是一次性长期应用产品方向），例如在核废料储存库、卫星上的偏远或危险地点的传感器。博德曼（Boardman）还看到了离我们生活较近的应用，比如将该公司的核电池用于心脏起搏器或可穿戴设备。 他设想的未来是，人们将保留电池并更换设备，而不是现在的：在同一个设备上进行频繁更换电池。"你会在更换电池之前，就已经更换好几个火灾报警器了，因为电池的寿命已经远远超出这些设备。"博德曼（Boardman）这么说道。 不足为奇的是，大多数人肯定会对核电池表示抗拒，这是因为他们认为这种电池会产生放射性物质，并对他们的 健康 产生危害。 但从贝塔伏特电池（Betavoltaic battery）的 健康 风险报告来看，其可与"出口标志"的 健康 风险相媲美，"出口标志"所使用的是一种被称为"氚"的放射性材料来实现其标志性的红色荧光。 与伽马射线或其他更危险的辐射类型不同，β粒子只需经过几毫米的屏蔽物就可以阻止它们的轨道。 太平洋西北国家实验室的材料科学家兰斯·哈伯德（Lance Hubbard）说："通常只要电池壁就足以阻止其的任何泄漏。这使得核电池内部几乎没有放射性物质，这对人们来说非常安全。" 而且，他还补充道，当核电池耗尽电力时，它会衰减到稳定状态，这意味着其内部没有剩余的核废料。 第一代贝塔伏特电池（Betavoltaic battery）在20世纪70年代就已面世，但直到最近，还没有人用得上它们。 它们最初被用于心脏起搏器，在这种情况下，一个有缺陷的电源袋可能意味着生与死的区别，直到它们最终被更廉价的锂离子替代品所取代。 今天，低功耗电子产品的普及预示着核电池进入了一个新时代。 "对于功率非常小的设备来说，这是一个很好的电源选择—— 这里正在谈论的是微瓦级别，甚至皮瓦级别。" 哈伯德（Hubbard）认为： "物联网推动了这些能源的复兴。 " 一个典型的贝塔伏特电池（Betavoltaic battery）由薄薄的、类似箔片的放射性材料层夹在半导体之间组成。 其的发电原理是：当核材料自然衰变时，它会发射出高能电子或称为β粒子的正电子，将半导体材料中的电子打散，从而产生电流。 从这个意义上说，核电池与太阳能电池板类似，只是它的半导体吸收的是β粒子而不是光子。 和太阳能电池板一样，核电池也有一个严格的能量限制。 它们的功率密度，会随着放射源离半导体越远而下降。 因此，如果电池层的厚度超过几微米，电池的功率就会急剧下降。此外，β粒子是随机向各个方向发射的，这意味着只有一小部分粒子会真正击中半导体，而其中只有一小部分会转化为电能。 至于核电池能够将多少辐射转化为电能而言，哈伯德（Hubbard）表示：" 目前阶段，7%左右的效率是最先进的。 " 此为Arkenlight公司的 "Betalight "伏安电池，集成了一个传感器封装。与碳-14电池不同，"Betalight"是一种传统的由氚制成的"三明治"核电池。 这与核电池的理论最高效率（约为37%）相去甚远。 但是，这正是一种叫做"碳-14"的放射性同位素能够起到帮助作用的地方。"碳-14"在放射性碳年代测定中的作用最为人熟知，这使得考古学家能够估计古代文物的年代， 同时它也可以为核电池提供动力，因为它既可以作为放射源，也可以作为半导体。 它的半衰期也有5700年， 这意味着，碳-14核电池原则上可以为电子设备供电时间，比人类拥有书面语言的时间还要长。 斯科特（Scott）和他的同事们在一个特殊的反应器里，通过将甲烷注入氢等离子体来培育人造"碳-14"钻石。当气体电离时，甲烷分解，碳-14聚集在反应器中的基底上，并开始在钻石晶格中生长 。但是，斯科特（Scott）和他的同事们将这种放射性钻石用于传统的"三明治"电池配置中，在这种结构中，核源和半导体是离散的层 。并且，他们申请了一种将碳-14直接注入实验室设备中培育钻石的专利，这种方法所制得的钻石与我们日常戒指上的钻石相似。 其结果是具有无缝结构的水晶钻石，它最大限度地减少了β粒子的移动距离，并最大限度地提高了核电池的效率。 " 到目前为止，放射源与接收放射源并将其转化为电能的二极管一直是分离开来的。 "博德曼（Boardman）表示：" 这是一个突破性的进展。 " 当宇宙射线撞击大气中的氮原子时，"碳-14"是自然形成的，但它也是作为副产物在包含核反应堆控制棒的石墨块中产生的。这些块状物最终会成为核废料， 博德曼（Boardman）表示，仅在英国就有近10万吨这种被辐射的石墨。英国原子能机构最近从35吨辐照石墨块中回收了另一种用于核电池的放射性同位素氚， Arkenlight公司团队正在与该机构合作开发类似的工艺，从石墨块中回收碳-14。 如果Arkenlight公司成功的话，其将为制造核电池提供几乎取之不尽的原材料。 据英国AEA估计，不到100磅（约为45.36kg）的碳-14就足以制造数百万个核电池。此外，通过去除石墨块中的放射性碳-14， 将使其从高放射性核废料降级为低放射性核废料，从而使其更容易处理，更安全地进行长期储存。 目前，Arkenlight公司还没有使用改造后的核废料制造出贝塔伏特电池（Betavoltaic battery），博德曼（Boardman）表示， 在准备投入使用之前，该公司的核钻石电池在实验室里还需要几年的改进。但这项技术已经吸引了太空和核工业的兴趣。 博德曼继续说道，Arkenlight公司最近从欧洲航天局获得了一份合同，为他称之为"卫星射频识别标签"（satellite RFID tags）这一项目开发钻石电池，这种标签可以发出微弱的无线电信号，预在数千年内持续地识别卫星。 然而，他们的愿景也没有止步于核电池上。Arkenlight公司还在开发伽马伏特电池（Gammavoltaic battery），这种电池可以吸收核废料储存库发出的伽马射线，并利用它们来发电。 Arkenlight公司的伽马伏特电池原型，它将把核废料库中的伽马射线转化为电力。 Arkenlight公司并不是唯一一家研究核电池的公司。 像City Lab和Widetronix这样的美国公司几十年来一直在开发商用贝塔伏特电池（Betavoltaic battery）。 这些公司专注于更传统的层状核电池， 并且它们使用的是 氚 而不是碳-14钻石作为核动力源。 康奈尔大学的电气工程师、Widetronix公司的联合创始人迈克尔·斯宾塞(Michael Spencer)表示，在选择放射性材料时必须考虑到它的应用。例如，碳-14放射的β粒子比氚少，但半衰期长500倍。 如果你需要的东西能永远持续下去，这确实是其优点，但这也意味着碳-14核电池必须比 氚 电池大得多，才能提供同样的电量。 " 同位素的选择会带来很多权衡。 "斯宾塞（Spencer)说。 如果说核电池曾经是一种边缘技术，那么它似乎已经做好了进入主流能源的准备。 我们不一定需要——或者说不希望我们所有的电子产品都能持续数千年。但当我们这样做的时候，我们将会拥有一个一直运作的电池……可能我们的下一代，下一代，再下一代的时候还在运作。 撰写 ：GolevkaTech

不会普及。钻石核电池普及信息是不会普及的。就当前而言，该技术暂时还无法达到说宣传的那么厉害，只是博人眼球的消息而已。