中国已在月球车任务中使用核电池，但希望为工业应用制造更小、更强大的核电池。
西北师范大学和中国甘肃烛龙科技的研究人员携手，利用碳-14同位素和碳化硅（SiC）换能器，制造出新一代核电池。这一新型核电池不仅容量较前代大幅提升，而且实现了完全国产化。
核电池，又称同位素电池或原子电池，利用内部放射性同位素衰变释放的能量来发电。由于放射性同位素的半衰期可长达数十年甚至数百年，核电池的持续工作时间远比化学电池长。
因此，核电池非常适合用于航天器和远程环境传感器，若选用合适的放射性材料，还可有益于医疗植入物。美国国家航空航天局（NASA）早在1977年的旅行者号探测器和2012年的火星好奇号巡视器中就使用了核电池。中国也在嫦娥三号和嫦娥四号月球车中应用了核电池。
此次最新成果是中国研制更小、更强大、可服务于工业应用的核电池战略的一部分。
优于前代
西北师范大学研究团队曾在2024年制造出一款碳-14核电池，将其命名为“烛龙一号”（Candle Dragon‑I，或Zhulong-1）。新一代电池被称为“乾极渊·天枢”（Qianjiyuan Tianshu），其放射性材料用量被限制在22%，同时在电压和稳定性不变的情况下，将功率最大化提升至2.6倍。
西北师范大学项目负责人苏茂根解释道：“早期版本功率低、集成度差且成本高昂，因此团队着力将设备做得紧凑、强大、经济实惠并实现完全国产化。”
研究团队列举了“乾极渊·天枢”相较于“烛龙一号”的五大升级，包括更匹配的放射源以及节省空间、提升集成度的三维堆叠设计。此外，微功率管理系统和内置传感器使电池能够实现自供电运行。
通过采用中国制造的碳化硅换能器，电池的效率也得到提升。
“乾极渊·天枢”的性能
新一代电池尺寸仅略大于一立方英寸（16.8立方厘米）。使用129毫居里的碳-14时，可输出0.713微安的电流、2.06伏的电压，最大输出功率为1.13微瓦。
传统核电池的做法是利用热电材料将衰变热转化为电能，但这类电池的系统通常体积庞大，并且需要高温才能运行。而“乾极渊·天枢”则是让衰变产生的电子或β粒子射向碳化硅半导体，直接利用它们产生电流。
研究人员称，这种电池实际上很像太阳能电池板，只不过它不是利用光，而是利用辐射。虽然研究人员仅将电池体积缩小了17%，却成功将体积功率密度提升约15倍。
此外，据报道，由于碳的半衰期为5730年，该核电池的有效寿命可达数千年。
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