英國布里斯托大學與英國原子能管理局（UKAEA）的科學家團隊，日前宣布成功開發出全球第一顆碳-14鑽石電池，這項創新技術不僅能為裝置提供持續數千年的電力供應，更開創了永續能源應用的新紀元。
鑽石恆久遠，電池用千年
這款革命性電池的核心技術在於巧妙運用碳-14放射性同位素的衰變特性來產生電力。研究團隊選用地球上最堅硬的材料之一「鑽石」作為外殼，不僅能安全地包覆放射性物質，還能有效捕捉輻射以產生電能。
英國原子能管理局的氚燃料循環總監莎拉克拉克（Sarah Clark）表示：「鑽石電池是一項新興技術，能夠安全且持續地提供微瓦級的電力輸出。透過特製鑽石安全包覆少量碳-14的設計，使其成為極具潛力的永續能源解決方案。」
方便！免更換電池
這項創新科技的應用範圍相當廣泛，特別是在醫療領域。由於鑽石電池具有生物相容性，未來可望應用於心律調節器、助聽器等植入式醫療器材，徹底解決傳統電池需要定期更換的困擾。
布里斯托大學的湯姆史考特（Tom Scott）教授指出：「我們的微型電源技術可支援從太空科技、安全設備到醫療植入物等多項重要應用，我們期待與產業界和研究夥伴共同探索這些可能性。」
環保！核廢料再利用
特別值得一提的是，這項技術還能協助解決核能發電的廢料問題。電池所使用的碳-14 是從核分裂反應爐的廢棄石墨塊中提取而來。單就英國而言，目前約有 95,000 噸的石墨塊待處理，這項技術為核廢料找到新的出路，將其轉化為寶貴的能源來源。
研究團隊特別強調這款電池的安全性。碳-14 產生的短程輻射完全被鑽石外殼吸收，不會對外部環境造成任何危害。即使在需要處置時，也可以回收給製造商進行安全回收。
不只英國，中國也積極投入
在英國團隊突破性發展的同時，中國科技公司 BetaVolt 也於今年一月發表了另一款核能電池技術。這款名為「BV100」的電池採用鎳-63 同位素作為放射源，體積僅有 15 x 15 x 5 毫米，比一枚硬幣還小，卻能提供長達 50 年的持續供電能力。
中国で「永久」電池が開発される🔋 中国の北京貝塔伏特新能科技有限公司（Betavolt Technology）は、ニッケル63放射性同位体とダイヤモンド半導体を使用した安全で長持ちする電池「BV100」を開発したと発表した。BV100の大きさはコインよりも小さく、50年にわたってエネルギーを供給できるという。… pic.twitter.com/At1GPCgq3s
相較於英國團隊採用碳-14 和鑽石結構，BetaVolt 的技術是將具放射性的鎳材料夾在兩片超薄鑽石板之間，透過鑽石的半導體特性將衰變輻射產生的電子轉換為可用電流。該公司計劃在 2025 年推出 1 瓦版本的電池，並研究使用鍶-90、鉕-147 等不同同位素。
但佛羅里達大學材料科學家胡安・克勞迪奧・尼諾（Juan Claudio Nino）提出質疑，目前 BV100 的功率輸出為 100 微瓦，適合用於心律調整器或無線感測器等低耗能設備，但要達到手機所需的 2-6 瓦功率還有一段距離。
關鍵還是輻射防護問題
英國的碳-14 鑽石電池和中國的鎳-63 核能電池各具特色。英國技術強調超長壽命，高達 5700 年的半衰期確保電池可持續供電數千年。而中國技術著重於小型化和商業化應用，預計將成為第一個開放給大眾市場的核能電池產品。
這些創新技術雖然前景廣闊，但在實際應用上仍面臨一些挑戰。最關鍵的是輻射防護問題，需要在電池設計中整合適當的防護材料，同時又要平衡功率輸出和實用性。