韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)的申秀日教授团队近日取得重大突破，他们研发的钙钛矿贝塔伏特电池(PBC)或将彻底改变微型设备供能方法。这种新型核电池采用放射性碳14(¹⁴C)和钙钛矿材料的创造组合，能在不充电的情况下为微型设备持续供电数十年甚至更久。

研究团队创新性地将碳14纳米颗粒和量子点(14CNP/CQD)作为电极材料，并采用甲基氯化铵(MACl)和氯化铯(CsCl)双重添加剂强化钙钛矿薄膜结构。这种设计使电子迁移率提高惊人的56,000倍，测试中实现持续9小时的最大连续输出。

“这是全球第一次成功将钙钛矿材料整合进贝塔伏特电池，”研究团队强调。该技术利用碳14衰变释放的贝塔粒子(β射线)发电，其辐射强度连人体皮肤都无法穿透，铝箔即可屏蔽，具有完全生物安全性。申教授解释：“选择碳14正是由于它仅释放β射线”。这种核反应堆副产物不仅成本低廉，其超长半衰期更可实现“千年级”供电。

为提高能量转换效率，团队在二氧化钛半导体(常见于太阳能电池)表面引入钌基染料，并通过柠檬酸处理强化结合。当β射线撞击染料分子时，会引发雪崩式电子反应，经电路收集形成电流。创造性的“双极碳14”设计(正负极均含放射源)将能量转换效率从传统型号的0.48%提高至2.86%。

虽然当前输出功率仍低于锂离子电池，申教授指出：“通过优化放射源形态和吸收材料，效能还有巨大提高空间。”研究团队已着手加速这项技术的商业化进程，目标应用于心脏起搏器、深空探测器及军用无人机等极端环境设备。“大家可以将安全的核能装进手指大致的装置，”申教授如此描述其应用潜力。

参和研究的博士生李俊浩表示：“虽然每天面临看似不也许的技术挑战，但想到民族能源安全和此息息相关，大家就充满使命感。”这项突破性研究标志着人类在微型长效能源领域迈出决定因素一步，或将开始“永不充电”的物联时代。