西北师范大学科研团队助力我国首款超长寿命碳-14核电池问世

　　近日，西北师范大学与无锡贝塔医药科技有限公司在江苏省江阴市共同发布了国内首款碳-14核电池原型机“烛龙一号”，标志着我国在核能技术领域与微型核电池领域取得重大突破。

　　“烛龙一号”由无锡贝塔医药科技有限公司与西北师范大学科研团队联合研制，是国际上首款以碳化硅半导体材料和高比活度碳-14为基础的核电池。研发团队以《山海经》中象征光明的神兽“烛龙”命名，向中华优秀传统文化致敬，既体现中华文化底蕴，又彰显持久供能特性。该核电池实现了三大技术突破：一是续航能力跨越百年，为极地探测、深海装备、航空航天等极端环境的微机电系统提供可靠的全天候能源支持；二是核心技术自主创新，从材料研发到换能器件制造均拥有完全自主知识产权；三是推动“零排放能源革命”，以绿色低碳属性助力我国新能源产业链升级。

　　据研发团队介绍，“烛龙一号”攻克了高比活度碳-14源制备、换能器件能量转换率低和稳定性差等关键技术难题。电池短路电流达282nA，开路电压2.1V，最大输出功率433nW，能量转换效率突破8%。通过接入储能装置模组，成功驱动蓝牙射频芯片实现信号发射和接收。目前，搭载“烛龙一号”的LED灯已持续工作近4个月，累计闪烁超过3.5万次。由于碳-14的半衰期长达5730年，理论上该核电池寿命可达数千年。同时具备-100℃至200℃的极端温度适应性和2200mWh/g的超高能量密度，50年设计寿命内性能衰减率小于5%，支持毫瓦级脉冲放电及能量智能管理，可满足多种应用场景需求。

　　西北师范大学核电池团队负责人苏茂根教授指出，“烛龙一号”具有广阔的产业化前景。在医疗领域，它可为脑机接口、心脏起搏器等植入式设备提供永久能源；在物联网领域，可支撑万亿级传感器网络；在极端环境如深海、极地、月球及火星等地，可作为无需维护的持续供电电池；在深空探测领域，则可为探测器提供长期能源保障。

　　近年来，西北师范大学围绕国家重大战略需求，积极开展原创性科技攻关，与企业和科研机构建立了紧密合作关系，推动产学研协同发展。“烛龙一号”的成功研发是西北师范大学科教融合、产研协同的典范成果。物理与电子工程学院苏茂根、曹世权团队聚焦核技术与应用，建立了低能激光离子源综合实验平台，研发了具备完全自主知识产权的碳-14核电池换能器件全套工艺技术，并在自动化碳-13同位素快速检测设备和同位素电磁分离器研发领域取得了重要进展，为构建碳-14同位素闭式循环产业体系奠定了基础。

　　目前，无锡贝塔与西北师范大学正同步推进“烛龙二号”的研发，预计年底完成封装和测试。（记者 张云文）