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日前，蘇州大學研究團隊聯合國內相關院校，提出了一種基于“內置能量轉換器”的錒系微型核電池結構設計理念。 研究團隊通過將錒系元素與發光鑭系元素的分子層級耦合，實現了放射性核素衰變能到光能轉換效率近 8000 倍的提升，并開發了目前已知效率最高的輻光伏核電池。 微型核電池是將放射性同位素衰變能轉換為電能的裝置，得益于放射性同位素衰變不受外界環境影響的特性，微型核電池在諸多傳統電池難以勝任或面臨挑戰的應用場景中，成為了一種持久且不可或缺的能源解決方案。 研究團隊通過實驗測定和理論模擬兩個角度進一步驗證了內置能量轉換器可以顯著提高能量轉換效率。實驗結果表明，放射性核素內置模式下從衰變能到光能的能量轉化效率比傳統結構提高近 8000 倍。 內置能量轉化器還表現出卓越的結構穩定性和發光穩定性，將其與光伏電池相結合，能夠將長期穩定的自發光轉化為電能輸出。 據此，研究團隊開發了一種全新的錒系微型輻光伏核電池，實現了目前破紀錄的 0.889% 的總能量轉換效率和 139 μW・Ci-1 的單位活度功率。同時，該微型核電池在持續運行 200 小時內，性能參數幾乎沒有衰減。 |
