2025年3月27日，国家自然科学基金委员会在2025中关村论坛年会开幕式上发布了2024年度“中国科学十大进展”，其中进展9为“高能量转化效率锕系辐射光伏微核电池的创制”。该研究主要完成单位为苏州大学、西北核技术研究所和湘潭大学；主要完成人为王殳凹、王亚星和欧阳晓平。火箭军工程大学为参与完成单位，大学姬国勋副教授为参与完成人之一。
微型核电池是将放射性同位素衰变能转换为电能的装置，得益于原子核衰变不受外界任何环境影响的特性，微型核电池在诸多传统电池难以胜任或面临挑战的应用场景中，成为了一种持久且不可或缺的能源解决方案。
锕系核素因其长半衰期和高衰变能，成为微型核电池的理想“燃料”。锕系核素尤其是超铀核素如²⁴¹Am/²⁴³Am是核废料中长期放射毒性的主要贡献者，其超长的半衰期和高达兆电子伏特的α（alpha）衰变能促使研究人员探索开发锕系微型能源的可能性。然而，传统的微型核电池设计中严重的自吸收阻碍了锕系核素衰变能的高效转换。
研究团队基于长期放射性核素吸附分离的研究积累，从射线与物质相互作用的本质出发，提出了一种基于“内置能量转换器”的锕系微型核电池架构，通过将锕系核素²⁴³Am吸附到设计合成的含有发光镧系（Tb³⁺）元素的多孔配位聚合物中，且它们之间的距离处于埃米范围之内，实现了放射性核素与能量转换单元的分子层级耦合，大幅削减了自吸收效应。
通过这种设计，²⁴³Am衰变产生的α粒子能量可极为高效地沉积到周围的镧系元素上，继而产生显著的辐射发光现象。在仅使用11 μCi放射性核素用量的情况下，观测到了内置能量转换器中²⁴³Am内辐照诱导的肉眼可见的自发光。进一步研究表明，从衰变能到自发光的能量转化效率比传统结构提高了近8000倍。
