在你还苦恼手机电池电量不足，需要随身携带充电宝时，有没有猜到过，世界上已经有一款不充电可用2.8万年的电池准备诞生了了呢？手机电量不足常常使人们十分困扰早在2020年8月，美国加州的新能源初创公司NDB就宣布，核动力电池的研究和调试取得了新的进展，电池的最常使用寿命达到了万年级别。
美国新能源公司NDB的核动力电池今天，我们就来了解一下关于该核电池研究方面的相关情况，看看这种进展是否意味着充电将成为历史呢。
核动力电池的新进展随着传统化石能源的地位不断降低，电化学储能成为了人们生活中非常重要的一种形式，尤其是在“电车”的发展之下，新型的电池就成为了人们关注的焦点。
在一众新型电池当中，核动力电池因为能量密度高、工作稳定可靠等优点，成为了人们研究的重点。
核动力电池，也叫放射性同位素电池。
它并非如核电厂一般，利用核裂变原理“发电”，它的本质其实是利用其中放射性同位素衰变时产生的能量，再将其转化为电能。
核动力电池与放射性同位素衰变在知晓了核电池的原理之后，我们再来看看这家公司在核电池研究方面，取得了怎样的进展。
原来，早在2016年时，这个公司就推出了“金刚石版本的电池”，此后便一直以此为基础进行研究。
到了2021年，他们便向外界正式宣布，在以核废料提取物为基础的情况下，制造出了一种名为纳米金刚石电池的全新电池。
NDB推出的纳米金刚石电池根据NDB的介绍，这款电池可以收集40％左右的电荷，在不需要充电的情境下，持续使用时间能达到2.8万年。
这一消息一经公布，立马就在“新型电池研制领域”掀起了轩然大波，毕竟使用寿命如此之长的电池，若是真的投入使用并实现量产，对于其他的电池来说，无疑是降维式打击。
新款核动力电池将对其他电池造成打击那么，这个所谓的纳米金刚石电池到底是什么呢？纳米金刚石本身指的是粒径在1到100纳米的金刚石晶粒，之所以使用这种级别的金刚石，主要是看中了它的纳米微粒性能。
根据资料来看，纳米金刚石有四大效应，分别是小尺寸效应、量子隧道效应、表面效应和量子尺寸效应，有这些独特的效应在加上金刚石本身“很硬”的外部性能，就能让其将试图外溢的“射线”牢牢的锁在里面。
纳米金刚石电池的基本结构而从作为该电池制造基础的核废料物质成分来看，它其中有大量的碳-14放射性同位素，在这种情况下，科学家只需要对其进行提取，然后再经过特殊的处理，就能让其变为核动力电池且正常发电了。
电池里的放射性元素从核废料中提取那么，该公司宣布的这项令人震惊的进展，真的可以让我们从此迈入“不充电”时代吗？充电真的会成为历史吗？其实若是单以2.8万年的电池寿命来说，它还真的有机会开启“不充电”时代，毕竟这一年限，从祖宗十八代开始使用都绰绰有余了。
可事实上，这个新款纳米金刚石电池的使用寿命并没有说得那么夸张。
因为这一电池的本质是利用了电子放射性衰变之后产生的热能，从理论上来说，一级反应的碳-14半衰期大约为5730年，而此时再结合放射性反应和衰变公式，持续使用2.8万年确实不是“梦”。
半衰期计算公式问题是这期间它的电流是不稳定的，更不如大家想的那样高，微电流出现的频率非常高，而这些微电流是无法解决我们的需求的。
因此，“不充电可使用2.8万年”在理论上确实能满足，可于现实中，却不具备太大的可操作性。
该电池的电流并不稳定目前核动力电池取得的进展，还不足以直接让充电成为历史，只有等到其再被改造升级之后，才能彻底地终结如今的“充电时代”。
但不管怎么说，这种进步对于核电池的发展都是有着积极作用的，而目前，在核电池研究方面，还存在着以下这些科学问题。
核电池研究中的科学问题截至目前，核电池已经经历了一个多世纪的发展，人们在这一过程当中，将其不断完善，并且尝试运用在航空航天领域当中。
核电池的漫长发展历程比如早在1956年时，美国就制定了核动力辅助计划，简称SNAP，并且在1961年时就成功发射了载有放射性同位素温差发电器的导航卫星。
再看我国，科学家在2006年时将百毫瓦级钚-238同位素电池成功研制了出来，并将其运用在了嫦娥三号和嫦娥四号的探测器当中。
嫦娥三号和嫦娥四号都搭载了核电池可以说，在各国都聚焦于航天发展的时代背景下，核电池的研究一直未曾止步。
而在这个过程当中，大家也发现了许多等待解决的问题。
航天发展迫切需要核电池第一个就是放射性同位素的选择。
比如上文中所说的纳米金刚石电池，其利用的放射性同位素是半衰期为5000多年的碳-14。
而在核电池的研发当中，除了要考虑半衰期以外，还要关注比功率、设限种类、最大能量以及放射性核素生产方式的问题。
半衰期可达5000多年的碳-14以放射性核素生产方式为例，这一点决定了所用放射源的成本。
如果直接能从核废料中进行简单的提取，那自然是最好不过了。
当然，提纯的过程中，也要考虑到放射性核素毒性的基本情况，若是毒性过强，肯定是不宜拿来作为民用电池的。
资料显示热转换式核电池常用的210Po（半衰期138.4天）和238Pu放射源具有极强的毒性，因此并不适合民用，而纯b源的毒性相对较弱，更有可能在民用领域应用，但90Sr源为高毒组，具有亲骨性，使用时应予以注意。
第二点就是放射源能量损失途径和自吸收的问题，想让核电池持续不断地发电，我们首先得确保它在发电的过程中不会产生太多不必要的能耗。
核电池的能量转化效率示意图最后一点则是对核电池的结构进行优化，一般的核电池外层是由合金制成的保护层，次外层则是防止射线泄露的辐射屏蔽层，最里面才具有放射性同位素。
可是，这种层层包裹的结构，虽然能保证其安全，却很难进一步提升电池密度。
因此，当NDB公司表示自己研制的纳米级金刚石电池已经进入验证阶段之后，才会让各大媒体争相报道。
毕竟以现在的情况来看，他们的新款电池确实兼备了密度和安全性，若是后续的测验没有问题，那么将会在电池界引发全新的革命。
而当核动力电池的发展越来越成熟之后，我们的航天器就能依靠它飞得更远了。
关于这一点，美国在1977年发射的旅行者一号就是最好的见证者，因为它所使用的就是核电池。
旅行者一号使用的也是核电池
