首款基於鈣鈦礦、碳同位素的混合射線電池，一次提供數十年續航力
隨著電子設備微型化，為盡量降低充電次數，創新電源技術的需求隨之增長，但是當前基於鋰、鎳類型的主流電池壽命短，又容易因熱與水而毀壞；相較之下，射線電池一次能提供數年甚至數十年電力，成為強勁替代選擇。最近，韓國科學家開發出全球首款混合射線電池，進一步提高能源轉換效率，無需充電就可提供數十年電力。
射線電池（betavoltaic cell）又稱貝塔輻射伏特效應電池，是一種使用半導體 P-N 結從放射源釋放高能粒子（通常是 β 粒子，即從原子核內射出的電子），藉高能粒子在衰變過程與半導體材料相互作用而直接產生電流的核電池。（高能 β 粒子與半導體材料如矽、碳化矽發生相互作用，會使半導體產生電子-電洞對，從而產生電流）
由於放射性同位素具相對較長的半衰期，因此射線電池能長時間提供穩定電力，通常可達數年甚至數十年，適用於難以頻繁更換電源或需長期穩定供電的地方，如深海探測設備、太空探測器、醫療植入設備（β 粒子無法穿透人體皮膚，不用擔心生物安全危害）等。
最近，韓國大邱慶北科學技術院（DGIST）團隊結合射線電池與其他能量轉換技術，開發出新型混合射線電池，進一步提高核電池效率。
為了提高電池性能，研究人員將基於碳-14（carbon-14）同位素的量子點嵌入電極，並直接連接鈣鈦礦吸收層，後者以甲胺鹽酸鹽（methylammonium chloride）、氯化銫（cesium chloride）等添加物精確控制鈣鈦礦晶體結構，大幅改善電荷運輸路徑，從而帶來更穩定功率輸出與能源轉換效率。
與傳統射線電池相比，新型混合射線電池的電子遷移率增加約 56,000 倍。
團隊正加速使新一代電源技術商業化，旨在應用於極端條件，同時繼續追求電池微型化目標與技術轉移。
新論文發表在《化學通訊》（Chemical Communications）期刊。
（首圖來源：AI 生成）