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目前，随着全球能源需求不断上涨和低碳化发展要求，风电、水电、核电等清洁能源正越来越受到各方关注。
其中，核电使用少量燃料，就能产生巨大能量，世界各地的核反应堆建设也越来越多。不过，这些反应堆同时会产生大量对人体和环境有害的放射性废物。
为解决这个问题，专家们提出了多种方案。由于很难将核废料安全地保存处理，这些方案中的一个重点是对其进行再利用。
β 粒子撞击半导体材料，可产生电流，进而转化为电能。但 β 粒子是从不同方向上发射，能够击中半导体的数量不多，产生的电能较小，效率因此还不高。
放射性金刚石电池使用了化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition，CVD）工艺。该工艺广泛用在人造金刚石制造上。
研究人员对 CVD 工艺调整后，通过添加含有放射性同位素碳-14 的放射性甲烷来生成放射性钻石。内部的核废料充当燃料，在 β 辐射下，将能获得无须充电的长时间有效电池。
布里斯托大学化学学院能源材料教授尼尔·福克斯（Neil Fox）解释说：“选择碳-14 作为原材料，因为它发出短程辐射，这种辐射会很快被任何固体材料吸收。”
不过，布里斯托团队表示，其放射性金刚石电池（含有 1 克碳-14）提供的功率较低，只有几微瓦，小于典型的 AA 电池（5 号电池）。因此目前的应用仅限于传感器与起搏器等小型、低功耗设备，还无法用在笔记本电脑或智能手机上。
值得一提的是，对于布里斯托团队科学家研发的放射性金刚石电池，英国公司 Arkenlight 准备将其进行上市，该公司第一款微型电池产品预计在 2023 年下半年发布。
另外，美国的一家成立于 2012 年的公司 NDB Inc. 也正计划商业化放射性金刚石电池。在 2016 年，该公司推出了金刚石版本电池，并于大概 4 年后宣布完成了概念验证测试，其还利用纳米技术建造了一种大功率纳米金刚石电池。
NDB公司的纳米金刚石电池被描述为alpha、beta和中子伏打电池，根据他们的网站，它们有几个新功能。
耐用性。该公司计算出这些电池可以使用长达 28,000 年，这意味着它们可以可靠地为长期任务、空间站和卫星中的太空飞行器提供动力。地球上的无人机、电动汽车和飞机永远不需要停下来充电。
安全。钻石不仅是最硬的物质之一，也是世界上导热性最强的材料之一，它有助于防止制造电池的放射性同位素产生的热量，并很快将其转化为电流。
市场友好性。其中的 PCD 薄膜层允许电池具有不同的形状和形式。这就是为什么纳米金刚石电池可以多用途并进入不同市场的原因。
值得注意的是，据了解，NDB 的消费者版本电池只可维持十年左右时间。
NDB公司纳米金刚石电池同样计划于2023年上市。
可以看到，在使用时间上，放射性金刚石电池要比传统电池寿命长得多。如果能将其开发成通用电池，像我们常用的智能手机等设备或将彻底摆脱没电烦恼。
不过，目前，通用核电池的短期内很难替代锂离子等电池，传统电池在成本、安全性方面仍具有一定优势。放射性金刚石电池是否是核废料的最终或者较好的解决方案，也有待进一步观察。
但不管怎么说，如今，随着各种电子设备、电动汽车等的普及，人类也正执行月球、火星等太空探索任务，人们对电池技术的研究需求日益增长，放射性金刚石电池或是实现可持续未来的一种选择，其发展前景值得期待，希望该类电池能以经济高效和安全的方式早日被推向市场。
相关文献链接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2468606921000538?via%3Dihub
参考来源：
https://www.thebrighterside.news/post/scientists-turn-nuclear-waste-into-diamond-batteries-lasting-1-000-s-of-years
http://www.bristol.ac.uk/cabot/news/2016/diamond-battery.html
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