3月27日,國家自然科學基金委員會發(fā)布了2024年度“中國科學十大進展”,中國工程院院士、我校材料科學與工程學院院長歐陽曉平與蘇州大學王殳凹教授、王亞星教授等的研究成果“高能量轉化效率錒系輻射光伏微核電池的創(chuàng)制”入選。

(圖片來源新華社)
微型核電池因持久穩(wěn)定的電力供應特性,在極端環(huán)境和長期運作需求中具有獨特優(yōu)勢。錒系核素因其長半衰期和高衰變能,成為該類電池的理想“燃料”。然而,傳統(tǒng)的微型核電池設計中嚴重的自吸收阻礙了錒系核素衰變能的高效轉換。
歐陽曉平長期從事先進輻射探測與核電池技術的研究與探索,在該項成果中,王殳凹、王亞星、歐陽曉平等提出了一種基于“聚結型能量轉換器”的錒系微型核電池架構,實現(xiàn)了錒系核素與能量轉換單元的分子級耦合,大幅削減了自吸收效應,使衰變能轉化效率提升了8000倍。該研究結合光伏電池技術將輻射自發(fā)光轉化為電力輸出,開發(fā)出新型錒系輻射光伏核電池,達到了此類電池最高的能量轉換效率。該研究為高效微型核電池開發(fā)提供了理論基礎,也為放射性廢物的高值資源化利用提供了新思路。相關研究成果于2024年9月18日發(fā)表于Nature(Nature, 2024, 633, 811-815)。
“中國科學十大進展”遴選活動自2005年啟動以來已舉辦20屆,成為盤點我國基礎研究領域年度成果的重要品牌活動。今年的遴選活動由近140位相關學科領域專家學者從700多項基礎研究成果中遴選出31項成果,邀請包括440余位兩院院士在內(nèi)的2700余位專家學者對這31項成果進行實名投票,評選出10項重大科學研究成果,經(jīng)國家自然科學基金委員會咨詢委員會審議,最終確定入選名單。本次發(fā)布的“中國科學十大進展”主要分布在數(shù)理天文信息、化學材料能源、地球環(huán)境和生命醫(yī)學等科學領域。