日本研发世界首款"核废料充电电池"

2025-03-31 | 来源: 中时新闻网 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大缩小 | 收藏 | 打印

日本原子能研究开发机构(JAEA)开发出全球第一款铀基充电电池，它是用贫化铀(DU，也称贫铀、耗乏铀)所制作的，而贫化铀是铀燃料浓缩过程的剩馀物，也是一种核废料，因此JAEA可以说开发了一种“核废料电池”。

有趣的工程(InterestingEngineering)报道，该研究所在新闻稿中表示：“我们成功研发出以铀为活性物质，设计出的可充电电池。”

这可能会改变核废料的管理方式，并满足对于能源储存日益增长的需求。

在这项研究中，研究团队利用铀作为电池化学过程中的活性物质，也就是担任负极的部分；至于正极，在这具电池中，是用铁来担任。

研究团队补充说：“铀具有独特的化学性质，长期以来，一直被认为是化学电池中，活性材料的候选者。”

研究中使用的铀，是贫化铀（DU），这是核燃料浓缩过程中，天然铀的副产物。目前除了少数家能够利用贫化铀做为装甲或是炮弹以外，多数国家的贫化铀只能储存而不做他用。但是日本原子能研究开发机构的发明，可能会使贫化铀一举成为一种宝贵的资源。

研究所强调：“这些成果有望为贫化铀提供新的资源价值。”

新闻稿指出：“铀基充电电池可能担任太阳能、绿能等可再生能源发电，所需要的电力稳压与储存设备。”

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由于太阳能和风能的先天不稳定性问题，经常遇到“发的过度”与“发不出电”的麻烦，如果有一套储电系统，就稍微能够解决这种过犹不及的困扰。

研究所展示的原型铀电池，宽度10公分，高度5公分。其负极采用含铀电解液，正极采用含铁电解液。它的电压达到1.3V，非常接近标准碱性电池的 1.5V。

新闻稿称：“电池经过 10 次充电和放电，电池性能几乎没有变化。”这种稳定性是潜在寿命和可靠性的关键指标。

光是日本一国，就拥有大约1.6公吨的贫化铀，而全球各地储存的贫化铀，估计达到160 万吨。如果铀充电电池能够成功扩大规模并商业化，那么它们将为利用这庞大的材料储备提供一条可行途径。

然而，该研究所也承认，铀电池不可能广泛使用，因为贫化铀仍然有少量的放射性，所以这些电池可能仅限于辐射控制环境，例如核电厂。但是这样也很好，因为核电厂也会需要储电装置。

新闻稿最后总结：“如果铀充电电池的容量得到提高，并投入实际量产和使用，那么日本储存的大量贫化铀，有望成为协助再生能源电力供应的新角色。”