神话照进现实，“烛龙一号”核电池开启能源“永生纪元”

2025-03-14 10:45

在人类对能源储存技术的不懈探索中，中国科研团队近日宣布成功研制出全球首款基于碳化硅材料的碳-14核电池“烛龙一号”。

这款由无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学联合开发的装置，以碳-14同位素为能量源，利用其β衰变过程中释放的粒子能量，通过特殊半导体材料将辐射能转化为电能。碳-14原子核包含6个质子和8个中子，其长达5730年的半衰期赋予电池理论上的千年续航能力，突破了传统化学电池的寿命极限。

在材料科学领域，研发团队通过优化碳化硅半导体的热稳定性与导电性，使电池可适应-100℃至200℃的极端温度环境。针对放射性同位素能量释放速度低的挑战，科学家创新性提升了碳-14源的比活度，使单位质量释放能量显著增加。经多年技术攻关，“烛龙一号”最终实现8%的能量转换效率，能量密度达到2200mWh/g，体积较同类核电池大幅缩小，为微型化应用奠定基础。

从实验室到万物

实测数据显示，“烛龙一号”在2.1V开路电压下输出282nA短路电流，最大功率433nW。数值看似微小，但其已成功驱动蓝牙射频芯片完成信号传输，并支持LED灯持续闪烁超过35000次，稳定运行近四个月。这种毫微瓦级持续供电能力，恰好契合低功耗设备的长期能源需求。

该技术的应用前景覆盖多维度场景：在医疗领域，可为植入式脑机接口、心脏起搏器等装置提供终生免维护电源，消除频繁手术更换电池的风险；在物联网领域，满足万亿级传感器网络的分布式供电需求，支撑智慧城市基础设施长期运转；极端环境适应性使其成为深海探测器、极地科考站的首选能源，甚至在月球基地、火星探测任务中展现独特价值。对于深空探测器而言，千年续航特性有望突破传统太阳能电池受光照限制的瓶颈。

能量的星辰征途

研究团队正着力优化生产成本与体积控制，计划于2025年底推出升级版“烛龙二号”。新一代产品目标尺寸缩小至硬币级别，这将解锁更多紧凑型设备的应用可能，例如微型环境监测器、智能穿戴设备等。随着核电池制造工艺的精进，量产成本降低将推动其从特殊领域向民用市场渗透。

“烛龙一号”的诞生标志着核能利用从宏观发电向微观供能的重大跨越，为人类摆脱化学电池循环寿命束缚提供了全新路径。这项技术突破不仅巩固了中国在先进能源领域的创新地位，更在全球清洁能源革命中开辟出具有战略价值的细分赛道。当核电池实现规模化应用，人类社会或将迎来真正“永久续航”的智能设备时代。