一下，智能手机永久不需求充电，电动汽车的续航时刻长到子孙后代都能开，太空中的轨迹卫星不再忧虑燃料缺乏，困扰人类多年的动力危机也无需忧虑，这一天或许并不悠远。

　　近来，一家总部坐落美国加州的绿色动力草创公司NDB声称，已为纳米钻石电池扫清了严重妨碍。这种电池由核废料驱动，多层人工钻石(人工金刚石)裹住放射性中心，而人工钻石是地球上最坚固的资料之一，不必忧虑辐射问题。

　　当地时刻8月25日，NDB宣告在加州的劳伦斯利弗莫尔国家试验室和剑桥大学的卡文迪什试验室完结了两项概念验证测验。在试验室中，电池发电功率到达了40%，比起太阳能15% -20%的发电功率有了很大改善。而NDB信任这一数字将可以到达90%。

　　据报道NDB钻石电池可以自我充电，最长运用寿命为28,000年，不过其联合创始人尼玛·戈沙里菲(Nima Golsharifi)表明，这指的是小型传感器，像电动汽车可以在不充电的情况下运转大约90年，消费类电子产品可能是9年。

　　NDB首席战略官尼尔·奈克(Neel Naicker)在承受采访时表明：“幻想一下这样一个国际，你一整天都不必给iPhone充电。再斗胆想一下，一周，一个月…乃至几十年呢？这便是咱们运用这项技能所能做到的。”

　　与需求定时充电的传统锂离子电池比较，纳米钻石电池的功率密度要高很多倍。但NDB表明，他们的电池将装备一个模块化的电源组，以习惯不同的电压。此外，任何剩余的电荷都将贮存在二次充电存储器中，比方电容器、超级电容器和二次电池。

　　钻石电池其实是核电池的一种，这一概念还比较新，于2016年11月25日，在英国老牌名校布里斯托尔大学卡波特研讨所举办的“妙思改动国际”年度讲演活动中，由该校资料学教授汤姆·斯科特(Tom Scott)初次提出。

　　其时，斯科特热情汹涌地介绍：“不触及任何活动部件，不发生排放，也不需求维护，只需求直接发电。通过将放射性物质封装在钻石内部，咱们将核废料的长时刻难题转化为核动力电池，变为一种长时刻清洁动力。”

　　依照斯科特团队的构思，钻石电池的中心是一小块收回的石墨核废料，依据放射性同位素的β衰变和α衰变，以两层人工钻石封装这种放射性同位素。

　　这种石墨核废料里富含碳-14放射性同位素，通过衰变变成氮，在这个过程中开释一个反中微子和一个衰变电子。将石墨提纯后，用它来制作细小的碳-14钻石。钻石结构就像半导体和散热器相同，搜集电荷并将其运送出去。将具有放射性的碳-14钻石彻底包裹起来的是一层廉价的、非放射性的、试验室制作的碳-12钻石，它含有高能粒子，可以避免辐射走漏，并充任一层超级坚固的维护和防搅扰层。

　　因而，钻石电池就像一块火腿三明治，火腿是放射性部分，此外还有黄油、面包片，面包片相当于夹住放射性部分的人工钻石。不过，研讨团队其时展现却是一种运用镍-63而非碳-14作为辐射源的“钻石电池”原型。

　　为了制作电池，需求将这种纳米金刚石资料的几层堆叠起来，并与一个微型集成电路板和一个小型超级电容器一同存储，以搜集、存储和当即分配电荷。NDB表明，它将契合任何形状或规范，包含AA、AAA、18650、2170或各种定制尺度。

　　值得注意的是，由于碳-14的半衰期是5,730年，也便是它的放射性衰减到开始效能的一半所需求的时刻。因而，一块2016年出产的电池可以满负荷运转到7746年，之后，它的有效性将取决于它所供电设备的需求。

　　从本钱来看，钻石电池与现在的电池(包含锂离子电池)比较，在价格上极具竞争力，并且一旦大规模出产，可能会更廉价——核废料的一切者乃至可能要付钱给该公司来处理他们手中的“烫手山芋”。

　　从参与者来看，钻石电池的研讨团队孵化出了两家公司，其间之一是上文说到的NDB，于2019年2月4日在美国加州树立。NDB的终究目标是将电池转变为一种可行的动力，用于任何耗费电池的东西，大到飞机、电动汽车、火车等，小到智能手机、可穿戴设备和微型工业传感器。

　　在完结概念验证后，NDB现在正在研发第一款商用电池的原型，一款低能耗的商用版别估量将在两年内上市，而高性能版别估量将在五年内上市。

　　据NDB泄漏，最近签约了第一批测验客户，这些客户将实践接纳并运用第一批原型。尽管没有详细姓名，但声明称其间一家是“核燃料循环产品和服务的领导者”，另一家是“全球抢先的航空、国防和安全制作公司”。明显，这类技能在简直一切范畴都有招引力，尤其是国防和航空这种财力最为雄厚的范畴。

　　另一家则在英国伦敦，名为Arkenlight，由该研讨领头人斯科特和协作伙伴化学家尼尔·福克斯(Neil Fox)于本年8月14日创建，CEO为摩根·博德曼(Morgan Boardman)。与NDB不同的是，Arkenlight此前就现已发明出了原型，选用的是碳-14和少数的氚(放射性氢的一种方式)作为β射线来历，未来他们将树立一个试点设备来批量出产。该公司计划在2024年之前将其首个商用核能电池投放市场。

　　此外，Arkenlight目光瞄准的是无法定时替换电池的运用，比方坐落核废料库房或卫星中偏僻或风险方位的传感器；以及一些离个人更近的运用，比方心脏起搏器或可穿戴设备。Arkenligh想象的未来是，人们在保存电池的一起替换设备，而不是像现在频频替换电池。

　　不过，Arkenlight还没有运用通过改造的核废料制作出核电池，在预备投入运用之前，这种核钻石电池在试验室里还需求几年时刻改善。但这项技能现已招引了太空和核工业的爱好。据报道，Arkenlight最近从欧洲航天局拿到一份合同，为 “卫星射频辨认标签”开发钻石电池，这种标签可以宣布弱小的无线电信号，可以在几千年的时刻里辨认卫星。

　　此外，除了这两家公司，还有一些美国公司，如City Lab和Widetronix，几十年来一直在开发商用核电池。这些公司专心于运用氚而不是碳-14钻石作为更传统的多层核电池的核动力来历。

　　钻石电池假如被开宣布来，不仅在商业上远景宽广，并且对环境友好。核废料在全国际都是一个十分扎手的问题，核工业每年为此开支超越数亿美元。依据美国动力部的数据，美国的核反应堆一共每年发生超越2000吨的放射性废料，其间大部分终究都被搁置在现场，由于没有其它当地寄存。

　　而在英国就有将近10万吨被辐射的石墨，假如这些核废料可以被钻石电池加以运用，悬在人类头上的动力危机方便的处理。

　　此前，英国原子能组织从35吨被辐射的石墨块中收回了另一种用于核电池的放射性同位素氚，Arkenlight小组正与该组织协作，期望从石墨块中收回碳-14。

　　假如Arkenlight和NDB成功了，它们将取得简直取之不尽用之不竭的原资料来制作核电池。英国的AEA估量，不到100磅的碳-14就足以制作数百万个核能电池。此外，通过从石墨块中去除放射性碳-14，将把它们从高放射性核废料降级为低放射性核废料，这使得它们在长时刻贮存时更简单处理，也更安全。

　　而NDB的联合创始人尼玛·戈沙里也表明公司更着眼于维护环境，“咱们十分关怀地球安危，致力于下降气候变化，为子孙后代维护咱们的地球。”

　　钻石电池项目参谋、英国伦敦大学学院计算机科学家约翰·谢威-泰勒(John Shawe-Taylor)博士说，NDB能以“挨近零的环境影响和动力运输本钱”处理全球动力危机。比方化石燃料电站、水电站、涡轮机、或核电站，“他们的技能可以在很长一段时刻内供给动力，而不需求充电、加油或修理。”